光學傳感器原理及應用

光學傳感器作為一種典型的傳感器，目前已經得到了廣泛應用，下面我們就光學傳感器的原理及應用加以說明。

      1、什么是光學傳感器？

       光學傳感器是采用光纖傳導的一種傳感器件。它會根據所測試的外部環境參數的變化來改變其傳播的光波的一個或幾個屬性，比如強度、相位、偏振狀態以及頻率等。在設計上主要用來檢測目標物是否出現，或者進行各種工業、汽車、電子產品和零售自動化的運動檢測。

       2、光學傳感器的發展背景

        近幾十年以來，電氣傳感器一直作為測量物理與機械現象的標準設備發揮著它的作用。盡管它們在測試測量中無處不在，但作為電氣化的設備，他們有著與生俱來的缺陷，例如信號傳輸過程中的損耗，容易受電磁噪聲的干擾等等。這些缺陷會造成在一些特殊的應用場合中，電氣傳感器的使用變得相當具有挑戰性，甚至不適用。光纖光學傳感器就是針對這些應用挑戰*的解決方法，使用光束代替電流，而使用標準光纖代替銅線作為傳輸介質。

       在過去的二十年中，光電子學的發展以及光纖通信行業中大量的革新地降低了光學器件的價格，提高了質量。通過調整光學器件行業的經濟規模，光纖傳感器和光纖儀器已經從實驗室試驗研究階段擴展到了現場實際應用場合，比如建筑結構健康監測應用等。

       3、光學傳感器的參數特點

       1）采低功耗架構

       2）可采用表面貼裝技術生產

       3）自動調整省電模式可以延長電池使用時間

       4）高速移動檢測達20ips和8G

       5）可自動調整幀讀取率取得優化

       6）移動檢測引腳輸出

       7）內嵌振蕩電路，不需時鐘輸入

       8）可選擇500或1,000cpi分辨率

       9）工作電壓范圍：2.7V到3.6V額定

       10）四線式串行連接端口

       11）采Pb-Free環保無鉛封裝并符合RoHS標準要求

       4、光學傳感器有哪些？

       光學傳感器主要有：光學圖像傳感器、透射型光學傳感器、光學測量傳感器、光學鼠標傳感器、反射型光學傳感器等。

       5、實際應用

       光學傳感器廣泛應用于航天、航空、國防科研、信息產業、機械、電力、能源、交通、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫學、環保等領域。

       6、光學傳感器在鼠標中的應用

       光學傳感器是光電鼠標的核心部件，“CMOS感光器”和“數字信號處理器（DSP）”是其中zui重要的兩部分。CMOS感光器是一個由數百個光電器件組成的矩陣，恰似一部相機，用來拍攝鼠標物理位移的畫面。光學傳感器會將拍攝的光信號進行放大并投射到CMOS矩陣上形成幀，然后再將成幀的圖像由光信號轉換為電信號，傳輸至數字信號處理器進行處理。DSP對相鄰幀之間差別進行除噪和分析后，將得出的位移信息通過接口電路傳給計算機。