Sensor optik mengubah sinar cahaya menjadi sinyal elektronik. Tujuan sensor optik adalah untuk mengukur kuantitas fisik cahaya dan, bergantung pada jenis sensornya, kemudian menerjemahkannya ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh alat pengukur terintegrasi. Optik Sensor digunakan untuk deteksi tanpa kontak, penghitungan atau pemosisian komponen. Sensor optik dapat berupa internal atau eksternal. Sensor eksternal mengumpulkan dan mengirimkan jumlah cahaya yang diperlukan, sedangkan sensor internal paling sering digunakan untuk mengukur lengkungan dan perubahan arah kecil lainnya.
Pengukuran yang mungkin dilakukan oleh sensor optik yang berbeda adalah Suhu, Kecepatan kecepatan cairan, Tekanan, Perpindahan (posisi), Getaran, Spesies kimia, radiasi gaya, nilai pH, Regangan, Medan akustik, dan Medan listrik
Jenis Sensor Optik
Ada berbagai jenis sensor optik, jenis yang paling umum yang telah kami gunakan dalam aplikasi dunia nyata seperti yang diberikan di bawah ini.
- Perangkat fotokonduktif digunakan untuk mengukur resistansi dengan mengubah perubahan cahaya yang datang menjadi perubahan resistansi.
- Sel fotovoltaik (sel surya) mengubah sejumlah cahaya yang datang menjadi tegangan keluaran.
- Photodioda mengubah sejumlah cahaya insiden menjadi arus keluaran.
Fototransistor adalah jenis transistor bipolar di mana sambungan basis-kolektor terkena cahaya. Ini menghasilkan perilaku fotodioda yang sama, tetapi dengan penguatan internal.
Prinsip operasi adalah pemancaran dan penerimaan cahaya dalam sensor optik, objek yang akan dideteksi memantulkan atau menyela a sinar yang dikirim oleh dioda pemancar . Bergantung pada jenis perangkat, gangguan atau pantulan berkas cahaya dievaluasi. Hal ini memungkinkan untuk mendeteksi objek secara independen dari bahan pembuatannya (kayu, logam, plastik atau lainnya). Perangkat khusus bahkan memungkinkan untuk mendeteksi objek transparan atau objek dengan warna berbeda atau variasi kontras. Berbagai jenis sensor optik seperti yang dijelaskan di bawah ini.
Berbagai Jenis Sensor Optik
Sensor Through-Beam
Sistem terdiri dari dua komponen terpisah yaitu pemancar dan penerima ditempatkan berlawanan satu sama lain. Pemancar memproyeksikan berkas cahaya ke penerima. Gangguan berkas cahaya diartikan sebagai sinyal sakelar oleh penerima. Tidak relevan di mana interupsi terjadi.
Keuntungan: Jarak operasi yang besar dapat dicapai dan pengenalannya tidak bergantung pada struktur permukaan, warna, atau reflektifitas objek.
Untuk menjamin keandalan operasional yang tinggi, harus dipastikan bahwa objek tersebut cukup besar untuk mengganggu berkas cahaya sepenuhnya.
Sensor Retro-Reflektif
Pemancar dan penerima keduanya berada di rumah yang sama, melalui reflektor berkas cahaya yang dipancarkan diarahkan kembali ke penerima. Gangguan berkas cahaya memulai operasi switching. Di mana interupsi terjadi tidaklah penting.
Keuntungan: Sensor retro-reflektif memungkinkan jarak operasi yang besar dengan titik pengalihan, yang dapat direproduksi secara tepat hanya dengan sedikit usaha pemasangan. Semua objek yang mengganggu berkas cahaya terdeteksi secara akurat secara independen dari struktur permukaan atau warnanya.
Sensor Refleksi Difus
Baik pemancar dan penerima berada dalam satu wadah. Cahaya yang ditransmisikan dipantulkan oleh objek yang akan dideteksi.
Keuntungan: Intensitas cahaya yang tersebar di penerima berfungsi sebagai kondisi switching. Terlepas dari pengaturan sensitivitas, bagian belakang selalu mencerminkan lebih baik daripada bagian depan. Ini mengarah pada konsekuensi operasi switching yang salah.
Sumber Cahaya Berbeda Untuk Sensor Optik
Ada banyak jenis sumber cahaya s. Matahari dan cahaya dari nyala api obor adalah sumber cahaya pertama yang digunakan untuk mempelajari optik. Faktanya, cahaya yang berasal dari materi (keluar) tertentu (mis., Ion yodium, klorin, dan merkuri) masih memberikan titik referensi dalam spektrum optik. Salah satu komponen kunci dalam komunikasi optik adalah sumber cahaya monokromatik. Dalam komunikasi optik, sumber cahaya harus monokromatik, kompak, dan tahan lama. Berikut adalah dua jenis sumber cahaya.
1. LED (Light Emitting Diode)
Selama proses rekombinasi elektron dengan lubang di persimpangan semikonduktor n-doped dan p-doped, energi dilepaskan dalam bentuk cahaya. Eksitasi terjadi dengan menerapkan tegangan eksternal dan rekombinasi dapat terjadi, atau dapat distimulasi sebagai foton lain. Ini memfasilitasi kopling LED cahaya dengan perangkat optik.
Sebuah LED adalah perangkat semikonduktor p-n yang memancarkan cahaya ketika tegangan diterapkan pada dua terminalnya
2. LASER (Amplifikasi Cahaya dengan Stimulasi Radiasi Emisi)
Sebuah laser dibuat, ketika elektron dalam atom dalam gelas khusus, kristal, atau gas menyerap energi dari arus listrik, mereka menjadi tereksitasi. Elektron yang tereksitasi berpindah dari orbit berenergi rendah ke orbit berenergi lebih tinggi di sekitar inti atom. Ketika mereka kembali ke keadaan normal atau dasar, hal ini menyebabkan elektron memancarkan foton (partikel cahaya). Foton-foton ini memiliki panjang gelombang dan koheren yang sama. Cahaya tampak biasa terdiri dari beberapa panjang gelombang dan tidak koheren.
Proses Emisi Cahaya LASAR
Aplikasi Sensor Optik
Penerapan sensor optik ini berkisar dari komputer hingga detektor gerak. Agar sensor optik bekerja secara efektif, mereka harus jenis yang tepat untuk aplikasi, sehingga mereka menjaga kepekaannya terhadap properti yang mereka ukur. Sensor optik adalah bagian integral dari banyak perangkat umum, termasuk komputer, mesin fotokopi (xerox), dan perlengkapan lampu yang menyala otomatis dalam gelap. Dan beberapa aplikasi umum termasuk sistem alarm, sinkronisasi untuk flash fotografi, dan sistem yang dapat mendeteksi keberadaan objek.
Sensor Cahaya Sekitar
kebanyakan kami telah melihat sensor ini di handset seluler kami. Ini akan memperpanjang masa pakai baterai dan memungkinkan tampilan yang mudah dilihat yang dioptimalkan untuk lingkungan.
Sensor Cahaya Sekitar
Aplikasi Biomedis
sensor optik memiliki aplikasi yang kuat di bidang biomedis. Beberapa contoh analisis Nafas menggunakan laser dioda merdu, Monitor detak jantung optik monitor detak jantung optik mengukur detak jantung Anda menggunakan cahaya. Sebuah LED bersinar melalui kulit, dan sensor optik memeriksa cahaya yang dipantulkan kembali. Karena darah menyerap lebih banyak cahaya, fluktuasi tingkat cahaya dapat diterjemahkan ke dalam detak jantung. Proses ini disebut sebagai photoplethysmography.
Indikator Level Cairan Berbasis Sensor Optik
Berbasis Sensor Optik Indikator Level Cairan terdiri dari dua bagian utama, sebuah LED infra merah yang digabungkan dengan transistor cahaya, dan ujung prisma transparan di bagian depan. LED memproyeksikan cahaya infra merah ke luar, ketika ujung sensor dikelilingi oleh udara, cahaya bereaksi dengan memantul kembali ke dalam ujung sebelum kembali ke transistor. Ketika sensor dicelupkan ke dalam cairan, cahaya menyebar ke seluruh bagian dan lebih sedikit yang dikembalikan ke transistor. Jumlah cahaya yang dipantulkan ke transistor mempengaruhi tingkat keluaran, memungkinkan penginderaan tingkat titik
Sensor Tingkat Optik
Apakah Anda sudah mendapatkan informasi dasar tentang sensor optik? Kami mengakui bahwa informasi yang diberikan di atas menjelaskan dasar-dasar konsep sensor optik dengan gambar terkait dan berbagai aplikasi real-time. Selanjutnya, keraguan tentang konsep ini atau untuk mengimplementasikan proyek berbasis sensor silahkan berikan saran dan komentar anda atas artikel ini yang bisa anda tulis di kolom komentar dibawah. Berikut pertanyaan untuk Anda, apa sajakah sumber cahaya yang berbeda dari sebuah sensor optik?
