光電開(kāi)關(guān)在智能家居中的廣泛應(yīng)用

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）光電開(kāi)關(guān)作為一種傳感器如今已被廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)角落，光電開(kāi)關(guān)是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路接通電路，從而檢測(cè)物體的有無(wú)。物體不限于金屬，所有能反射光線（或者對(duì)光線有遮擋作用）的物體均可以被檢測(cè)，因此在智能家居中有廣泛的應(yīng)用。

光電開(kāi)關(guān)的原理

光電開(kāi)關(guān)通常由光源、光敏元件和信號(hào)處理電路組成，作用是利用光電效應(yīng)和光敏電阻原理來(lái)檢測(cè)物體的存在和位置。

光電效應(yīng)是指在光照下，物質(zhì)中的電子能級(jí)受到激發(fā)，從而產(chǎn)生電子和空穴對(duì)，進(jìn)而導(dǎo)致電流的流動(dòng)。光電開(kāi)關(guān)通過(guò)發(fā)射光線并接收反射光線，利用光電效應(yīng)來(lái)檢測(cè)物體的存在和位置。

具體來(lái)說(shuō)，光電開(kāi)關(guān)通常由發(fā)射器和接收器兩個(gè)部分組成。發(fā)射器會(huì)發(fā)出一個(gè)光束，通常是紅外光線或激光光線，照射到物體表面。當(dāng)物體出現(xiàn)在光束的路徑上時(shí)，部分光線被物體吸收或反射。接收器會(huì)接收反射回來(lái)的光線，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)被處理后，可以判斷出物體的存在或位置，從而控制相應(yīng)的動(dòng)作。

其中發(fā)射器一般為LED或發(fā)光二極管等，主要作用是發(fā)射一定波長(zhǎng)和功率的光線；接收器一般采用光電二極管或光電三極管等，主要作用是將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；同時(shí)，信號(hào)處理電路負(fù)責(zé)將接收到的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、比較等處理，以便根據(jù)信號(hào)的變化來(lái)控制光電開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。

除了利用光電效應(yīng)，一些光電開(kāi)關(guān)還可以利用光敏電阻原理來(lái)檢測(cè)物體的存在。光敏電阻是一種特殊的電阻，其電阻值會(huì)隨著光照強(qiáng)度的變化而變化。光電開(kāi)關(guān)通過(guò)使用光敏電阻來(lái)檢測(cè)光線的強(qiáng)度，從而檢測(cè)物體的存在或位置。

光電開(kāi)關(guān)在智能家居場(chǎng)景中的應(yīng)用

光電開(kāi)關(guān)本身具有眾多優(yōu)勢(shì)，如檢測(cè)距離長(zhǎng)，與電感式接近開(kāi)關(guān)相比，光電開(kāi)關(guān)能夠獲得很長(zhǎng)的檢測(cè)距離，并且由于檢測(cè)過(guò)程是非接觸式的，可以避免因物體與傳感器接觸而產(chǎn)生的摩擦損耗和噪聲干擾，同時(shí)也能保證檢測(cè)的穩(wěn)定性和精確性。

光電開(kāi)關(guān)具有很快的響應(yīng)速度，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)物體的變化，并在很短的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)和處理信號(hào)，使智能家居設(shè)備具有更高的靈活性和實(shí)時(shí)性。同時(shí)，該傳感器功耗很低，可以有效地節(jié)省能源，適合于智能家居中需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的場(chǎng)景。

具體應(yīng)用上，光電開(kāi)關(guān)可以用在照明控制上，檢測(cè)房間內(nèi)的光線強(qiáng)度，并根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)照明。例如，在白天陽(yáng)光充足時(shí)，它可以關(guān)閉室內(nèi)燈光以節(jié)省能源和電費(fèi)。

也能用在人體檢測(cè)上，通過(guò)檢測(cè)人體的存在和活動(dòng)，并自動(dòng)控制電器設(shè)備的開(kāi)關(guān)和運(yùn)行。例如，當(dāng)有人進(jìn)入房間時(shí)，光電開(kāi)關(guān)可以自動(dòng)開(kāi)啟電燈和空調(diào)，并在人離開(kāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。因此也可以同步作用在智能安防領(lǐng)域，當(dāng)有陌生人員進(jìn)入到檢測(cè)區(qū)域時(shí)，能夠進(jìn)行及時(shí)報(bào)警。

人體檢測(cè)的功能，也讓光電開(kāi)關(guān)應(yīng)用在許多自動(dòng)門當(dāng)中，如今酒店、辦公場(chǎng)所等自動(dòng)玻璃門大多便是依靠光電開(kāi)關(guān)。

還能應(yīng)用在感應(yīng)水龍頭上，人或物體進(jìn)入感應(yīng)器正前方的感應(yīng)范圍，感應(yīng)器立即輸出，人或物體離開(kāi)后感應(yīng)器則立即關(guān)閉輸出。其他如智能窗簾、智能門鎖等，都可以使用光電開(kāi)關(guān)。

小結(jié)

作為目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的傳感器，光電開(kāi)關(guān)已經(jīng)開(kāi)始滲透到智能家居的方方面面。未來(lái)光電開(kāi)關(guān)的發(fā)展方向主要集中在多功能化、高精度化、高速化、小型化和智能化等方面，讓光電開(kāi)關(guān)能夠更好的為特定場(chǎng)景服務(wù)。