在光的感应和检测中，尽可能保持光不扩散，不消耗光能是非常重要的一部分，对传感器的精度影响很大。因此，相继开发出光纤传感器、激光传感器、CMOS能见光传感器等精度较高的光电传感器，成为今天甚至未来几年的热门光电传感器。
光电传感器是指选择光电元件来测试物体的存在和表面状态的变化的传感器。它们通常由三部分组成:发送器、接收器和检查电路。工作原理是先将测量的变化转化为光信号的变化，再将光信号的变化转化为电信号的变化。
因此，光电传感器的本质是通过将光强度的变化转化为电信号的变化来实现控制。
例如，光传感器的应用条形码扫描笔通过检测条形码反射的光强度变化来识别条形码。在条形码扫描笔中，发光二极管是光电传感器的发送器，光敏三极管是接收器，而放大和整形电脉冲信号的电路是检测电路。
140年来，光电传感器的“朝代替代”发展历史
1879年，爱迪生发明了白炽灯，最早的光电传感器是白炽灯作为发射光源。一个小小的金属圆柱形设备中有一个白炽灯作为灯源，还有一个校正镜头，可以将光汇聚到接收器上，然后通过接收器的电线连接到真空管放大器上。这是早期的白炽灯传感器，也是光电传感器的原型，可以用来检验物体是否存在。
发展：LED代替白炽灯
19世纪60时代，LED(发光二极管)开始出现，人们发现LED制成的光电传感器比白炽灯传感器具有更高的质量和可靠性，所以LED开始取代白炽灯。
与白炽灯相比，LED的优点主要有以下四点：
1、使用寿命更长。白炽灯发光的原理是高温钨丝产生光辐射，但钨丝温度越高，提升越快，所以白炽灯寿命越短;而且LED是固体的，不会有改进的问题，有助于增加传感器的使用寿命。
2、能源消耗较低。LED发出的光能只相当于白炽灯同样大小的一部分光能。
3、速度更快。LED可以以很快的速度开关，开关速度可以达到KHz。
4、LED体积小，抗冲击和抗震能力也较好。
进化1：非调制LED光电传感器退出历史舞台
1970年，人们将接收器的放大器分配到发射器的调制频率上，使得传感器只能放大某一频率振动的光信号，从而大大加快了LED光电传感器的开关速度。
另外，对于LED光电传感器来说，部署是必要的，因为一个LED发出的光能很小，所以它的能量可以通过部署来提高，从而改善光电传感器的设计，增加检查距离，扩大光束的角度，提高传感器的准确性和对环境的抗干扰能力。
所以，1980年，非调制光电传感器逐渐退出历史舞台。
进化2：创新色标传感器出现高效能见光LED
如果调制的LED传感器提高了光电传感器的开关性能，那么高效能见光LED的出现就是色标传感器的创新。
LED可以发射各种光，包括红外线、绿光、红光、蓝光或白光等。然而，早期LED发出的光相对较弱，其中红外线LED效率最高。但是对于一些需要区分不同颜色的光电传感器(比如色标传感器)来说，不可见的红外线是不适合的，他们需要的是可见光源。
所以早期的LED并不适合色标传感器，当时的色标传感器都是用白炽灯作为灯源，直到后来创造出高效的能见光LED。
LED发展历程以发光效率为标志。
从能见光LED的发展过程中可以发现，1985年以后，选择AlGaInP、SiC和GaN等材料的LED逐渐出现，这些材料的禁带宽度较大，可以通过调整混合成分来调节带隙总宽度，从而获得超高亮度的可见光LED。
现在，大多数色标传感器都采用了各种颜色的可见光LED发射器。
在光的感应和检测中，尽可能保持光不扩散，不消耗光能是非常重要的一部分，这对传感器的精度影响很大。因此，相继开发了光纤传感器、激光传感器、CMOS能见光传感器等精度较高的光电传感器，并成为今天甚至未来几年的热门光电传感器。
三种光电效应，解读光电传感器的核心工作原理
没有光电效应，就没有光电传感器。
光电传感器之所以能将光信号转换成电信号，主要依靠各种光电元件，包括光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。，来检验物体的存在和表面状态的变化。这些光电元件一般用作光电传感器的接收器，其工作原理是光电效应:
当物体受到光源照射时，其内部电子吸收光子的能量后会改变状态，其电气特性也会发生变化。
光电效应的本质是光变致电，光电转换。
光电效应分为外部光电效应和内部光电效应，其中内部光电效应分为光电导向效应和光生伏特效应。光电导向效应应给电路增加电压，而光生伏特则不使用。这三种光电效应的区别很简单，就是在光的影响下，它们的电子变化是不同的。
①电子逸出材料表面在光线的影响下，物体的伏安特性发生了变化，这就是光电管、光电倍增管等外部光电效应。
外光电效应
②吸收光能后，电子不逸出，物体电阻发生较大变化，如光敏电阻、感光晶体管等;
光电导效应
③吸收光能后，电子不会逸出，光电压会在物体内部的自建场产生，这是光生伏的特殊效应，如光敏二极管、三极管和光电池。
光生伏特效
通过上述光电元件，测量物的光变化也可以转化为电变化。
例如，光控电器可用于自动控制、自动计数、自动报警、自动跟踪等。使用光电管(外部光电效应)作为接收器。当光照在光电管上时，光电管的电路中产生电光流，放大器放大，使电磁铁磁化，然后吸附连接铁;当光电管中没有光照时，光电管的电路中没有电流，电磁铁与连接铁分离。
再比如最常见的光敏二极管(光电导向效应)。光电传感器光敏二极管的外观与普通二极管相同，但其管壳上有一个嵌入玻璃窗，方便光源进入。为了增加光照面积，PN结面积更大。当没有光照时，其反向电流很小，电路截止;如果有光照，载流子被激起，产生光电载流子，电路连接。
一般而言，光电效应使光电传感器具有感知光变化的能力，并将光信号变化转化为电信号变化，进行数据处理和应用。
四种结构类型，光电传感器检测方法有很大差异
光电传感器具有精度高、反应快、非接触、灵活、检测距离远等优点。它们广泛应用于检测和控制中，可以检测物体是否存在、光信号强度、光的颜色等参数，然后进行控制。常见的有开关控制、自动计件、颜色分拣等。
光电传感器根据检验方法的不同，可分为漫反射型、反射型、对射型和距离型，不同类型对应不同结构的光电传感器。
①漫反射型：漫反射型光电开关
漫反射光电开关、发射器和接收器安装在一起。当开关发射光束时，目标是漫反射。当有足够的组合光返回接收器时，开关状态会发生变化。
漫反射型是最简单方便的安装方式，但是作用距离最短，检验也最不稳定。
②反光板型：反光板型光电开关
反射光板反射光电开关，将发光器和照明器安装在同一设备中，并在其前面安装反射光板，利用反射原理完成光电控制。通常情况下，发光器发出的光被反射光板反射回来，被照明器收到;一旦光路被检查对象挡住，照明器无法接收光线，光电开关就会动作，导出开关控制信号。
