Um sensor óptico converte os raios de luz em um sinal eletrônico. O objetivo de um sensor óptico é medir uma quantidade física de luz e, dependendo do tipo de sensor, então traduz isso em uma forma que seja legível por um dispositivo de medição integrado. Ótico Sensores são usados para detecção sem contato, contagem ou posicionamento de peças. Os sensores ópticos podem ser internos ou externos. Os sensores externos coletam e transmitem uma quantidade necessária de luz, enquanto os sensores internos são usados com mais frequência para medir as curvas e outras pequenas mudanças de direção.

Os mensurandos possíveis por diferentes sensores ópticos são temperatura, nível de velocidade do líquido, pressão, deslocamento (posição), vibrações, espécies químicas, radiação de força, valor de pH, tensão, campo acústico e campo elétrico

Tipos de sensores ópticos

Existem diferentes tipos de sensores ópticos, os tipos mais comuns que temos usado em nossas aplicações no mundo real, conforme mostrado abaixo.

Dispositivos fotocondutores usados para medir a resistência, convertendo uma mudança de luz incidente em uma mudança de resistência.
A célula fotovoltaica (célula solar) converte uma quantidade de luz incidente em uma tensão de saída.
Os fotodiodos converter uma quantidade de luz incidente em uma corrente de saída.

Os fototransistores são um tipo de transistor bipolar em que a junção base-coletor é exposta à luz. Isso resulta no mesmo comportamento de um fotodiodo, mas com um ganho interno.

O princípio de funcionamento é a transmissão e recepção de luz em um sensor óptico, o objeto a ser detectado reflete ou interrompe um feixe de luz enviado por um diodo emissor . Dependendo do tipo de dispositivo, a interrupção ou reflexão do feixe de luz é avaliada. Isso torna possível detectar objetos independentemente do material de que são construídos (madeira, metal, plástico ou outro). Dispositivos especiais permitem até mesmo a detecção de objetos transparentes ou com cores ou variações de contraste diferentes. Diferentes tipos de sensores ópticos conforme explicado abaixo.

Diferentes tipos de sensores ópticos

Sensores Através de Feixe

O sistema consiste em dois componentes separados, o transmissor e o receptor são colocados opostos um ao outro. O transmissor projeta um feixe de luz no receptor. Uma interrupção do feixe de luz é interpretada como um sinal de troca pelo receptor. É irrelevante onde ocorre a interrupção.

Vantagem: Grandes distâncias operacionais podem ser alcançadas e o reconhecimento é independente da estrutura da superfície do objeto, cor ou refletividade.

Para garantir uma alta confiabilidade operacional, deve-se assegurar que o objeto seja grande o suficiente para interromper completamente o feixe de luz.

Sensores Retrorrefletivos

O transmissor e o receptor estão na mesma casa, por meio de um refletor o feixe de luz emitido é direcionado de volta ao receptor. Uma interrupção do feixe de luz inicia uma operação de comutação. O local onde ocorre a interrupção não tem importância.

Vantagem: Sensores retrorrefletivos permitem grandes distâncias de operação com pontos de comutação, que são exatamente reproduzíveis, exigindo pouco esforço de montagem. Todos os objetos que interrompem o feixe de luz são detectados com precisão, independentemente de sua estrutura de superfície ou cor.

Sensores de reflexão difusa

Tanto o transmissor quanto o receptor estão em um único alojamento. A luz transmitida é refletida pelo objeto a ser detectado.

Vantagem: A intensidade da luz difusa no receptor serve como condição de comutação. Independentemente do ajuste de sensibilidade, a parte traseira sempre reflete melhor do que a parte frontal. Isso leva à consequência de operações de comutação errôneas.

Diferentes fontes de luz para sensores ópticos

Existem muitos tipos de fonte de luz s. O sol e a luz das chamas das tochas foram as primeiras fontes de luz usadas para estudar a óptica. Na verdade, a luz proveniente de determinada matéria (saída) (por exemplo, iodo, cloro e íons de mercúrio) ainda fornece os pontos de referência no espectro óptico. Um dos principais componentes da comunicação óptica é a fonte de luz monocromática. Nas comunicações ópticas, as fontes de luz devem ser monocromáticas, compactas e duradouras. Aqui estão dois tipos diferentes de fonte de luz.

1. LED (diodo emissor de luz)

Durante o processo de recombinação de elétrons com buracos nas junções de semicondutores dopados com n e dopado com p, a energia é liberada na forma de luz. A excitação ocorre pela aplicação de uma voltagem externa e a recombinação pode estar ocorrendo, ou pode ser estimulada como outro fóton. Isso facilita o acoplamento o LED luz com um dispositivo óptico.

Um LED é um dispositivo semicondutor p-n que emite luz quando uma tensão é aplicada em seus dois terminais

2. LASER (amplificação de luz por radiação de emissão estimulada)

Um laser é criado, quando os elétrons nos átomos de vidros, cristais ou gases especiais absorvem energia de uma corrente elétrica, eles ficam excitados. Os elétrons excitados se movem de uma órbita de baixa energia para uma órbita de alta energia em torno do núcleo do átomo. Quando eles voltam ao seu estado normal ou fundamental, isso faz com que os elétrons emitam fótons (partículas de luz). Esses fótons estão todos no mesmo comprimento de onda e são coerentes. A luz visível comum compreende vários comprimentos de onda e não é coerente.

Processo de Emissão de Luz LASAR

Aplicações de Sensores Ópticos

A aplicação desses sensores ópticos varia de computadores a detectores de movimento. Para que os sensores ópticos funcionem de maneira eficaz, eles devem ser do tipo correto para a aplicação, de forma que mantenham sua sensibilidade à propriedade que medem. Sensores ópticos são partes integrantes de muitos dispositivos comuns, incluindo computadores, copiadoras (xerox) e luminárias que ligam automaticamente no escuro. E algumas das aplicações comuns incluem sistemas de alarme, sincros para flashes fotográficos e sistemas que podem detectar a presença de objetos.

Sensores de luz ambiente

principalmente, vimos esse sensor em nossos telefones celulares. Ele estenderá a vida útil da bateria e permitirá telas de fácil visualização, otimizadas para o ambiente.

Sensores de luz ambiente

Aplicações Biomédicas

sensores ópticos têm aplicações robustas no campo biomédico. Alguns dos exemplos de análise de respiração usando laser de diodo sintonizável, Monitores óticos de freqüência cardíaca um monitor óptico de freqüência cardíaca mede sua freqüência cardíaca usando luz. Um LED brilha através da pele e um sensor óptico examina a luz refletida de volta. Como o sangue absorve mais luz, as flutuações no nível de luz podem ser traduzidas em frequência cardíaca. Este processo é denominado fotopletismografia.

Indicador de nível de líquido baseado em sensor óptico

Com base em sensor óptico Indicador de nível de líquido consiste em duas partes principais: um LED infravermelho acoplado a um transistor de luz e uma ponta de prisma transparente na frente. O LED projeta uma luz infravermelha para fora; quando a ponta do sensor é cercada por ar, a luz reage refletindo de volta para dentro da ponta antes de retornar ao transistor. Quando o sensor é mergulhado em líquido, a luz se dispersa por toda parte e menos é devolvida ao transistor. A quantidade de luz refletida para o transistor afeta os níveis de saída, tornando possível a detecção de nível de ponto

“como conectar um amplificador de carro a uma fonte de alimentação de computador ”

Sensor de Nível Ótico

Você tem as informações básicas de um sensor óptico? Reconhecemos que as informações fornecidas acima esclarecem os conceitos básicos do conceito de sensor óptico com imagens relacionadas e várias aplicações em tempo real. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou para implementar qualquer projeto baseado em sensor , por favor, dê suas sugestões e comentários sobre este artigo que você pode escrever na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são as diferentes fontes de luz de um sensor óptico?