光学传感器原理及应用

光学传感器作为一种典型的传感器，目前已经得到了广泛应用，下面我们就光学传感器的原理及应用加以说明。

      1、什么是光学传感器？

       光学传感器是采用光纤传导的一种传感器件。它会根据所测试的外部环境参数的变化来改变其传播的光波的一个或几个属性，比如强度、相位、偏振状态以及频率等。在设计上主要用来检测目标物是否出现，或者进行各种工业、汽车、电子产品和零售自动化的运动检测。

       2、光学传感器的发展背景

        近几十年以来，电气传感器一直作为测量物理与机械现象的标准设备发挥着它的作用。尽管它们在测试测量中无处不在，但作为电气化的设备，他们有着与生俱来的缺陷，例如信号传输过程中的损耗，容易受电磁噪声的干扰等等。这些缺陷会造成在一些特殊的应用场合中，电气传感器的使用变得相当具有挑战性，甚至不适用。光纤光学传感器就是针对这些应用挑战*的解决方法，使用光束代替电流，而使用标准光纤代替铜线作为传输介质。

       在过去的二十年中，光电子学的发展以及光纤通信行业中大量的革新地降低了光学器件的价格，提高了质量。通过调整光学器件行业的经济规模，光纤传感器和光纤仪器已经从实验室试验研究阶段扩展到了现场实际应用场合，比如建筑结构健康监测应用等。

       3、光学传感器的参数特点

       1）采低功耗架构

       2）可采用表面贴装技术生产

       3）自动调整省电模式可以延长电池使用时间

       4）高速移动检测达20ips和8G

       5）可自动调整帧读取率取得优化

       6）移动检测引脚输出

       7）内嵌振荡电路，不需时钟输入

       8）可选择500或1,000cpi分辨率

       9）工作电压范围：2.7V到3.6V额定

       10）四线式串行连接端口

       11）采Pb-Free环保无铅封装并符合RoHS标准要求

       4、光学传感器有哪些？

       光学传感器主要有：光学图像传感器、透射型光学传感器、光学测量传感器、光学鼠标传感器、反射型光学传感器等。

       5、实际应用

       光学传感器广泛应用于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保等领域。

       6、光学传感器在鼠标中的应用

       光学传感器是光电鼠标的核心部件，“CMOS感光器”和“数字信号处理器（DSP）”是其中zui重要的两部分。CMOS感光器是一个由数百个光电器件组成的矩阵，恰似一部相机，用来拍摄鼠标物理位移的画面。光学传感器会将拍摄的光信号进行放大并投射到CMOS矩阵上形成帧，然后再将成帧的图像由光信号转换为电信号，传输至数字信号处理器进行处理。DSP对相邻帧之间差别进行除噪和分析后，将得出的位移信息通过接口电路传给计算机。