【正文】 單位代碼： 005 分 類 號： TN 延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 ： 光電 傳感器的新發(fā)展及應(yīng)用 專 業(yè) ： 電子 息工程 姓 名 ： 許軍 學(xué) 號： 0903024149 指導(dǎo)教師： 楊延寧 職 稱： 教授 畢業(yè)時間： 二零一三年六月 I 光電傳感器的 新發(fā)展及其應(yīng)用 摘要 ： 光電傳感器作為傳感器的一種，近年來發(fā)展很快。 本文主要介紹了光電 傳感器的新發(fā)展和應(yīng)用。 光電式傳感器具有檢測距離長 、 對檢測物體的限制少 、 響應(yīng)時間短 、分辨率高 、 可實現(xiàn)非接觸的檢測 、 可實現(xiàn)顏色判別 、 便于調(diào)整等特點 。 可 主要分為 槽型光電傳感器 、擴散反射型光電開關(guān)、反光板型光電開關(guān)、對射型光電傳感器 四種。本文通過對 光電式煙霧報警器 、條形碼掃描筆等新型光電傳感器的介紹， 光電式邊緣 位置傳感器 的工作原理的研究，讓我們更好的掌握了光電傳感器的結(jié)構(gòu)以及原理。 關(guān)鍵詞： 光電傳感器 光電傳感器 的 應(yīng)用 光電傳感器 的 發(fā)展 II The new development and application of photoelectric Abstract: Photoelectric sensor is a sensor, development is very rapid in recent years. This paper mainly introduces the new development and application of photoelectric sensor. Photoelectric sensor can detect long distance, detection limit, short response time, high resolution, can realize the detection, noncontact characteristics of color discrimination, easy adjustment. Can be mainly divided into the groove photoelectric sensor, the diffuse reflection type photoelectric switch, photoelectric switch, reflecting plate thrubeam sensor four. Based on the photoelectric smoke alarm, bar code scanning pen new photoelectric sensor is introduced, study the working principle of photoelectric edge position sensor, allowing us to better grasp the structure and principle of photoelectric sensor. Keywords: photosensor； Application of photoelectric sensor； The development of photoelectric sens III 目 錄 1 引言 ． ................................................................. 1 ........................................................................ 2 工作原理 ........................................................................ 2 ............................................................... 3 感器的特點 ............................................................... 4 .............................................................. 5 煙塵濁度監(jiān)測儀 .................................................................. 5 條形碼掃描筆 條 .................................................................. 5 產(chǎn)品計數(shù)器 ...................................................................... 6 光電式煙霧報警器 ................................................................ 6 測量轉(zhuǎn)速 ........................................................................ 7 光電池在光電檢測和自動控制方面的應(yīng)用 ........................................... 8 4．光電傳感器的應(yīng)用 ............................................................... 8 5． 總結(jié)與展望 .................................................................... 12 總結(jié) .......................................................................... 12 展望 .......................................................................... 13 參考文獻 ............................................................................ 14 致 謝 ............................................................................... 15 延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院 本科畢業(yè)論文 （ 設(shè)計 ） 1 1． 引 言 傳感器就是能感受外界信號刺激 ， 將被測量信息傳出的裝置 ， 一般由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。隨著社會日益進步 ， 機械制造類傳感器行業(yè)也有了很大發(fā)展 ， 隨著各行各業(yè)發(fā)展傳感器行業(yè)也迎來了新的機遇。 傳感器產(chǎn)品的門類品種繁多 ， 用于流程工業(yè)的主要有 溫度傳感器、壓力傳感器、重量傳感器、流量傳感器、液位傳感器、氧敏傳感器 ,各種力敏傳感器、氣敏傳感器、分析儀表等 ， 用于機械工業(yè)的還有 開關(guān)類的接近 /定位傳感器、安全門開關(guān)等安全傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、視覺傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等。 目前國內(nèi)傳感器共分 10 大類 ， 24 小類 ， 6000 個品種。而國內(nèi)品種更多 ， 如美國約有 17000 種傳感器 ， 所以我國發(fā)展傳感器品種的領(lǐng)域很寬廣。 中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長 ， 增長速度超過 15%， 2022 年銷售額為 186 億元 ，同比增長 %； 而世界非軍用傳感器市場 1998 年為 325 億美元 ， 平均增長率為 9%，預(yù)計 2022 年將增加到 506 億美元。 2022 年中國傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域為工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品專用設(shè)備 ， 其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場份額的 %。由于改革開放 ， 我國巨大的市場 ， 引來了各國廠商如西門子、橫河、霍尼韋爾 、歐 姆龍、邦納等公司 ， 這為最終用戶和工業(yè)設(shè)備制造廠帶來了很大的便利 ，而國內(nèi)傳感器和檢測儀表生產(chǎn)雖有發(fā)展 ， 但這遠不能跟上形勢的要求。各國傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的規(guī)模在不斷擴大 ， 美國約有 1300 家生產(chǎn)和開發(fā)傳感器的廠家 ， 100 多個研究院所和院校 ， 日本有 800 家廠商。我國近年建立了傳感器技術(shù)國家重點實驗室、微米 /納米國家重點實驗室等研發(fā)基地 ， 初步建立了敏感元件和傳感器產(chǎn)業(yè) ， 2022 年總產(chǎn)量超過 13 億只 ,目前我國已有 1688 家從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè) ， 其中從事MEMS 研制生產(chǎn)的已有 50 多家， 到“十五”末期 ， 敏感元件和 傳感 器年總產(chǎn)量已達到20 億只。 我國在參與國際傳感器市場競爭方面也走出了新路子 ， 如沈陽儀表科學(xué)研究院的“傳感器國家研究中心” ， 已向美國出口力敏傳感器芯片 40 萬只。 傳感器技術(shù)包括敏感機理、敏感材料、工藝設(shè)備和計測技術(shù)四個方面 ， 約有 30 多種技術(shù)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展 ， 傳感器技術(shù)發(fā)展很快 ， 我國研發(fā)的力量尚需大量投入 ， 特別要加強具有自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器的開發(fā)、科研成果的轉(zhuǎn)化及傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化問題 ， 在我國更是迫在眉睫的問題 ， 在批量生產(chǎn)情況下 ， 控制傳感器產(chǎn)品性能 (主要是穩(wěn)定性、延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院 本科畢業(yè)論文 （ 設(shè)計 ） 2 可靠性 )， 使之合格率很高 ， 就需要有先 進的制造工藝和自動化水平很高的工藝設(shè)備 ，我國應(yīng)在開發(fā)專用工藝設(shè)備上下功夫 ， 解決傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的“瓶頸”問題 在傳感器的應(yīng)用上 ， 特別是新型傳感器的應(yīng)用上 ， 還沒大力推廣 ， 改革開放創(chuàng)造了有利條件 ， 各種工業(yè)設(shè)備應(yīng)用了先進的傳感器 ， 這擴大了傳感器市場 ， 也使我國新型傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化有了動力。我國在傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過程中 ， 應(yīng)該兼顧引進國外技術(shù)和自主創(chuàng)新兩方面。在引進國外先進技術(shù)中 ， 可以提高自己的技術(shù) ， 同時也滿足了國內(nèi)市場的需求 ， 形成了傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。如橫河公司最近發(fā)布的 EJX 多變量變送器 ，就是個可以考慮引進技術(shù)的例 子 ， 它精度高 (%)、智能化程度高 ， 采用現(xiàn)場總線技術(shù) ， 由于能把質(zhì)量流量、介質(zhì)壓力及導(dǎo)管堵塞、診斷、蒸氣伴熱診斷和孔板磨損情況等多種變量和信息經(jīng)現(xiàn)場總線傳輸給中央控制室 對保證生產(chǎn)和提供設(shè)備維護信息、保證安全運行都很有利 ， 這種新型變送器的發(fā)展 ， 配合了自動化系統(tǒng)管控一體化的變革 ， 只有信息源頭能力強了 ， 信息豐富了 ， 才能使信息化更好促進生產(chǎn)力發(fā)展。 另外 ， 它有廣闊的市場 ， 因為它在石油化工、冶金、電力等多個行業(yè)均用。 傳感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段 ,即結(jié)構(gòu)型傳感器、物性型傳感器和智能型傳感器，其測量技術(shù)、方法 和特點的發(fā)展歷程見表 1。延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院 本科畢業(yè)論文 （ 設(shè)計 ） 1 表 1 傳感器的發(fā)展階段 40～ 50 年代 60 年代 70 年代 80 年代～至