光电传感器在物联网系统中的应用分析
李安然
◆摘 要：光电传感器在我们的生活中应用极为广泛，例如：烟雾报警器、条形码扫描笔、感应门等。光电传感器能将光信号转化成电信号，基本原理为光电效应，同时，由于光电传感器自身拥有响应时间短、反应灵敏、分辨率高等极多的优势，所以被广泛应用于众多不同的领域，为当代人生活质量的提升以及一些领域的研究做出了极大的贡献。
◆关键词：光电传感器;物联网系统;应用分析
一、引言
现如今，光电传感器在自动化领域和工业设计方面的应用已经较为普及和成熟，在其他领域的应用还有待被发掘，当光电传感器应用到物联网系统中时，物联网系统的相应设备也可以具备更广泛的应用领域，与此同时，设备的功能和适用场景也可以得到丰富。接下来，本文将着重从现状下光电传感器在物联网系统中的具体应用出發，研究其主要方式和应用特点，重在探讨光电传感器不同应用状态下的区别及优势。
二、光电传感器的工作原理及分类方式
光电传感器具备普通测量工具所没有的优势——非接触式测量，而这种特殊的测量方式取决于光电传感器工作的核心原理——光电效应。利用光的波动性和粒子性，形成光电流，其反射效果与光粒子流照射物体的材质也息息相关。
光电传感器种类多种多样，划分标准不同，类别也不同，当标准为复杂光电效应时，则可分为三种，分别为内光电效应、外光电效应和光电伏特效应。特定功能的实现要求光电传感器具备多种敏感光电元件，彼此相互协同运作，又具备自己不可替代的功能。
三、光电传感器的应用形式及主要特点
光电传感器拥有不同的测量方式，而不同测量功能的具备，来源于光电传感器中核心部分元件的不同排列方式，也就是位置差异。
（一）发光式
发光式的测量方法中，发光的是被测物体，同时也是光源，辅助光源此时并不能够发挥作用。测量参数的获得主要依靠发光物体发出光线照射到光电元件来实现，此过程，也就是光信号转化为电信号的过程。在现实生活中，比色温度计、光照度仪等都是发光式光电传感器应用的实例。
（二）透射式
透射式，顾名思义，光源在到达被测物体表面时，除去被吸收的部分，还有可以透过被测物体作用于光电接收元件的部分，因而被测物体也通常放置在光源与接收元件之间。该种测量方式测量的物体一般具备一定的透光度，除此之外，浑浊性物体的测量也适用于这种方法。
（三）反射式
基于反射的条件和基本原理，反射式测量法适用的被测量物体具备以下两种特征：第一，表面相对粗糙;第二，不透光。而被测物体的理化性质具体则是通过对反射光光强以及反射角度的研究得到的结果。
（四）遮蔽式
将光源、被测物体、光电接收元件依次放置，在光源发出光照射到被测物体时，由于被测物体不透光的特性，一部分光通量将被遮挡，光电接收元件测量得到的形状和尺寸，可以反映被测物体的一些特性。其在日常生活中的主要应用在于工件测量和振动频率的检测等方面。
四、物联网系统概述
物联网具体而言，也就是物与物之间通过某种联系建立的可以互相作用的系统，而这种联系一般通过数字信号进行交互。就目前而言，激光扫描、定位系统、红外感应器等是最为常见的信息交互方式，而不同的信息也拥有特定的信息传输渠道，以此实现物与物之间的通信功能。该种具备智能化和可扩展性的网络体系即为现状下物联网系统的现实应用形式。通俗来讲，物联网就相当于连接物与物的互联网，其特性体现在实体设备于特定网络体系中实现自身功能，建立物联网系统。
五、光电传感器在物联网系统中的具体应用——以光敏电阻为例
（一）光敏电阻的原理及应用特征
作为常见的光电传感器器件之一的光敏电阻，具备很多优势，如：灵敏度高、体积小、冲击等，这就使得它的应用领域极为广泛，现状下，光敏电阻已经普及至各种类型的智能居家系统和物联网设备。光敏电阻的本质是由光导管构成的区别于普通光电器件的半导体，其组成成分中含有硫化物、硒化物等材质。基于光敏电阻的特殊性能，工作时，当光照射至光敏电阻时，其接受的光能要高于之前做出的预设，位于光敏电阻中的活跃分子经过跃迁作用增大电导率，阻值降低，伴随这一过程的是光能到电能的转换。而为了使受光面积更大，光敏电阻在制作时通常采用薄片型。
（二）光敏电阻与物联网系统的融合应用
市面上常用的光敏电阻大多数为国内生产，小巧且价格较低。由于信号转换过程可能存在差错，因而在光敏电阻内部加入了电流放大器，可以对结果进行修正，保证结果的准确度，让阻值与光照强度之间的线性关系更加明显。具体应用映射在生活当中则为一些常见的电子产品，例如：数码相机、光感应照明灯等，除此之外，光敏电阻在摄像头、交通灯、电子眼等装置中也有相当广泛的应用。
六、结束语
科学技术不断发展，光电传感器的应用领域也在随之不断扩展，从工业设计到自动化领域，从自动化领域到物联网系统，光电传感器在应用中逐渐趋于成熟，其应用的形式也越来越多样化。聚焦光电传感器在物联网系统中的应用，涉及的光电传感器类型多种多样，不同类型有其相适应的系统和优势，经过相关技术人员的探索研究，光电传感器与物联网系统的融合愈加完美，相信，在不久的将来，光电传感器可以被普及到未曾涉及的领域，造福人类。
参考文献
[1]崖海娇.光电传感器在物联网系统中的应用研究[J].经济技术协作信息，2021（06）：1.
[2]侯秀丽，姚小芳.光电传感器在物联网系统中的应用研究[J].科技创新导报，2020，17（05）：2.
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