光電傳感器是基于光電效應(yīng)的傳感器，通常由光源、光路、光電元件構(gòu)成。所謂光電效應(yīng)，是指當(dāng)光照射到某種物質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)的導(dǎo)電特性發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象。
根據(jù)光電效應(yīng)原理，光電傳感器可分為：
● 外光電效應(yīng)：光電管、光電倍增管等。
● 內(nèi)光電
按光電傳感器信號(hào)形式可分為：
● 模擬式光電傳感器：位移式光電傳感器；
● 數(shù)字式光電傳感器：轉(zhuǎn)速傳感器、光柵式傳感器等。
通常，光電傳感器還包括
光纖傳感器、固體圖像傳感器。
光電傳感器的應(yīng)用可歸納為四種基本形式：直射式（輻射式）、吸收式、遮光式、反射式。
如圖1， WORLD-BEAM Q20系列光電傳感器產(chǎn)品具有優(yōu)良的光學(xué)性能，采用業(yè)界通用的標(biāo)準(zhǔn)傳感器外殼，可用于材料處理、制造自動(dòng)化、錯(cuò)誤檢測(cè)、長(zhǎng)距離物體檢測(cè)或故障檢測(cè)。
光電傳感器的特點(diǎn)
可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量 光電測(cè)量時(shí)不與被測(cè)對(duì)象直接接觸，不會(huì)對(duì)被測(cè)物體和傳感器造成損傷，理論上能長(zhǎng)期使用。
對(duì)被測(cè)物體限制少 由于光電傳感器檢測(cè)物體時(shí)，以檢測(cè)物體引起的遮光、反射、直射為檢測(cè)原理，所以可對(duì)金屬、玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。
響應(yīng)時(shí)間短 光本身具有高速的特性，且傳感器電路都有電子器件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間極短。
分辨率高 能通過(guò)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過(guò)構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。
可實(shí)現(xiàn)顏色判別 利用被測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率，根據(jù)被投光的光線波長(zhǎng)和被測(cè)物體的顏色組合的差異性，可對(duì)被測(cè)物體的顏色進(jìn)行檢測(cè)。
便于調(diào)整 在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對(duì)被測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。
光電傳感器存在的問題是：價(jià)格較高，對(duì)測(cè)量環(huán)境的要求也較高。
光電傳感器的技術(shù)進(jìn)展
● 產(chǎn)品性能向智能化和多功能方向發(fā)展
光電傳感器在性能上具有自檢測(cè)、在線操作的功能，在應(yīng)用中還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校正、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、判決決策等功能，對(duì)外界環(huán)境變化有自適應(yīng)功能。光電傳感器產(chǎn)品的智能化，不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品的功能上，還體現(xiàn)在用戶的操作使用上，客戶只要通過(guò)相應(yīng)的產(chǎn)品手冊(cè)，就可方便地使用產(chǎn)品，通過(guò)調(diào)試輔助軟件，將需要的參數(shù)輸入系統(tǒng)，就可完成相應(yīng)的設(shè)置，非常方便。“一鍵設(shè)置”就是這種趨勢(shì)的典型體現(xiàn)，如施克傳感器公司的光電開關(guān)，靈敏度調(diào)節(jié)、背景遮蔽的自學(xué)習(xí)，都可通過(guò)一鍵來(lái)設(shè)置、存儲(chǔ)和操作，很快就可以自動(dòng)完成，這樣的功能不僅提高了工作效率，在客戶對(duì)光電傳感器解決方案的接受和適應(yīng)上也很有意義。
● 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向小型化和微型化方向發(fā)展
傳統(tǒng)的光電傳感器往往體積較大，功能不完善，其性能指標(biāo)精確性、可靠性、靈敏度等很難滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的需求，隨著新材料的應(yīng)用，傳感器操作系統(tǒng)友好界面的提出，要求傳感器配有標(biāo)準(zhǔn)的輸出模式，節(jié)省材料，降低成本，光電傳感器外型結(jié)構(gòu)向小型化、微型化發(fā)展是必然趨勢(shì)。
光電傳感器為了向小型化、微型化方向發(fā)展，傳感器內(nèi)部芯體的集成化趨勢(shì)也很明顯，使傳感器占有空間減小，使得產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)靈活，有利于整體性能提高。
● 產(chǎn)品應(yīng)用向適用性、耐用性方向發(fā)展
光電傳感器應(yīng)用場(chǎng)合千差萬(wàn)別，應(yīng)用環(huán)境嚴(yán)苛不一， 有時(shí)需耐高（ 低） 溫、耐高濕熱， 有沖擊、振動(dòng)、腐蝕等情況；有時(shí)為普通環(huán)境；有時(shí)要求產(chǎn)品有高的性能指標(biāo)，高可靠性、高精度、快速反應(yīng)；但有時(shí)要求產(chǎn)品廉價(jià)，并不追求高指標(biāo)；有時(shí)要求維護(hù)、安裝方便、體積小巧；有時(shí)要求堅(jiān)固耐用等。光電傳感器的制造廠商應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境，推出適用性強(qiáng)、耐用性好的產(chǎn)品，采用差別化設(shè)計(jì)和個(gè)性化制造，關(guān)鍵是要有好的性/ 價(jià)比， 而不是一味地追求高指標(biāo)。采用新材料、新設(shè)計(jì)、新測(cè)量技術(shù)，是光電傳感器制造廠商滿足現(xiàn)場(chǎng)適用性、耐用性的根本出路。
如美國(guó)邦納公司最近開發(fā)出一款VSM系列微型光電傳感器，可應(yīng)用于需高柔性、高震動(dòng)場(chǎng)合，也可作為電感式
接近開關(guān)和光纖傳感器的替代產(chǎn)品，應(yīng)用于一些特殊場(chǎng)合，如太陽(yáng)能極板及圓晶片的檢測(cè)場(chǎng)合。其主要特點(diǎn)是：堅(jiān)固的不銹鋼外殼，藍(lán)寶石鏡頭；防護(hù)等級(jí)IP67級(jí)，能抵抗大部分化學(xué)物質(zhì)；非常小巧，整個(gè)傳感器直徑為4mm；高性能——先進(jìn)的聚焦光學(xué)設(shè)計(jì)，保證檢測(cè)范圍的一致性；狹窄光束，能夠在設(shè)備中嵌入安裝。該傳感器具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合，適合于食品、飲料、醫(yī)療設(shè)備檢測(cè)，以及其他對(duì)光滑表面、衛(wèi)生要求等級(jí)高的場(chǎng)合。
● 產(chǎn)品生產(chǎn)向規(guī)模化和專業(yè)化方向發(fā)展
2008年國(guó)內(nèi)光電傳感器的銷售額為6.96億元人民幣，2009年受世界經(jīng)濟(jì)影響，略有下降，2010年約為8億元人民幣。主要應(yīng)用于冶金行業(yè)（占27.5％）、汽車行業(yè)（26.5％）、電力行業(yè)（ 2 0 . 0 ％ ） 、電子行業(yè)（ 占18.9％），但
軌道交通和風(fēng)電行業(yè)其應(yīng)用幅度在增加。
國(guó)內(nèi)從事光電傳感器的廠商，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)有近400家，主要集中在長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)，這些廠商產(chǎn)品水平高低不一，工裝水平良莠不一，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大小不一，應(yīng)用領(lǐng)域側(cè)重不一，尚未形成國(guó)內(nèi)的龍頭企業(yè)和知名品牌，主要應(yīng)用于低端產(chǎn)品市場(chǎng)，與國(guó)際差距甚大。從提高效益、降低成本、綠色環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)出發(fā)，應(yīng)該走生產(chǎn)規(guī)模化、產(chǎn)品專業(yè)化之路，對(duì)光電傳感器生產(chǎn)廠商重新洗牌，兼并重組，提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，形成若干家光電傳感器的龍頭企業(yè)，有著自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的著名品牌。
光電傳感器的應(yīng)用
光電傳感器在應(yīng)用時(shí)要注意兩方面的問題，一是光電元件的選用，二是工作環(huán)境的要求。
光電元件品種很多，而且性能差異很大，各類元件都有一些獨(dú)特的性質(zhì)，所以選用合適的光電元件不僅可以得到滿意的性能，也能得到最合適的性/價(jià)比，表1給出了幾種常用的光電元件的主要特性。
選擇光電傳感器時(shí)的另一項(xiàng)決定因素是工作環(huán)境。一些行業(yè)（如食品與汽車行業(yè)等）的工作環(huán)境可能會(huì)很臟或很危險(xiǎn)，或二者兼有。在處理食品時(shí)，濕度可能較高，并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中有很多液體。處理引擎或其他零件的汽車制造廠車間，也可能會(huì)有沙子、潤(rùn)滑劑和冷卻劑等。在這種情況下，必須考慮光電傳感器的環(huán)境適應(yīng)性，如果傳感器不能適應(yīng)污垢環(huán)境，就不能被使用。這種考慮還會(huì)影響所需的檢測(cè)范圍，因?yàn)榭赡苄枰獙⒐怆妭鞲衅鞣胖迷陔x惡劣環(huán)境更遠(yuǎn)的位置上（而不是放在所需的位置）。如果指示燈被弄臟或信號(hào)減弱，那么能夠主動(dòng)警示和通知是很有幫助的。
類似的環(huán)境問題也會(huì)影響傳感器的尺寸，尺寸的變化可以從比一個(gè)手指還小到比張開的手掌還大。小尺寸傳感器比大尺寸傳感器要貴，因?yàn)閷⑺胁考佳b入一個(gè)小空間內(nèi)的成本更高。小尺寸傳感器收集光線的面積更小，一次檢測(cè)范圍更小，光學(xué)性能更低。這些缺點(diǎn)必須克服，以便小尺寸傳感器能更好地與可用物理空間相匹配。
此外，光電傳感器主要應(yīng)用于冶金、汽車、電力、航空航天、化工、公共設(shè)施、軍工、制藥、交通、建材、石化、造紙、市政等行業(yè)。此外，光電傳感器的創(chuàng)新應(yīng)用主要有：工廠自動(dòng)化、溫度測(cè)量與控制、火焰探測(cè)與報(bào)警、光控大門（位置）、智能電網(wǎng)等。
