的变化。早期的用来检测物体有无的光电传感器是一种小的金属圆柱形设备，发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源。这些小而坚固的白炽灯传感器就是今天光电传感器的雏形。
发光二极管最早出现在19世纪60年代，现在我们可以经常在电气和电子 到这些二极管做为指示灯来用。LED就是一种半导体元件，其电气性能与普通二极管相同，不同之处在于当给LED通电流时，它会发光。由于LED是固态的，所以它能延长传感器的使用寿命。因而使用LED的光电传感器能被做得更小，且比白炽灯传感器更可靠。不象白炽灯那样，LED抗震动抗冲击，并且没有灯丝。另外，LED所发出的光能只相当于同尺寸白炽灯所产生光能的一部分。（激光二极管除外，它与普通LED的原理相同，但能产生几倍的光能，并能达到更远的检测距离）。LED能发射人眼看不到的红外光，也能发射可见的绿光、黄光、红光、蓝光、蓝绿光或白光。
三、光电传感器的选择
对于光电传感器选用的是现在市场上流行的Autonice系列BUD-50S型号光电开关，因为它有以下几方面的优点： （1）超小型，可在狭小空间安装。
（2）不受探测物体本身色彩的影响，优质的探测能力。
（3）内装计时器，易于调整应答时间(关断延时时间: 0.1～2秒以下→VR调整)。
（4）不受背景物的影响。
（5）内装控制输出过电流保护线路。 （6）内装电源逆连接保护线路。 3.2.3 电容传感器的介绍
电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。结构简单、高分辨力、可非接触测量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作，这是它的独特优点。随着集成电路技术和计算机技术的发展，促使它扬长避短，成为一种很有发展前途的传感器。
由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，当忽略边缘效应影响时，其电容量与真空介电常数ε0 (8.854×10－12Fm)、极板间介质的相对介电常数εr、极板的有效面积A以及两极板间的距离δ有关： (3-1) 若被测量的变化使式中δ、A、εr三个参量中任意一个发生变化时，都会引起电容量的变化，再通过测量电路就可转换为电量输出。因此，电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。下面我只介绍了变极距型、变面积型传感器。
一、变极距型电容传感器
图3-5为传感器的原理图。当传感器的εr和A为常数，初始极距为δ0，其初始电容量C0为：
3-5 变极距型电容传感器原理图
(3-2)
变极距型电容传感器只有在|Δδ0δ0|很小(小测量范围)时，才有近似的线性输出。灵敏度S与初始极距δ0的平方成反比，故可用减少δ0的办法来提高灵敏度。例如在电容式压力传感器中，常取δ0＝0.1～0.2mm，C0在20～100pF之间。由于变极距型的分辨力极高，可测小至0.01μm的线位移，故在微位移检测中应用最广。差动式比单极式灵敏度提高一倍，且非线性误差大为减小。由于结构上的对称性，它还能有效地补偿温度变化所造成的误差。
二、变面积型电容传感器
原理结构如图3-6所示。它与变极距型不同的是，被测量通过动极板移动，引起两极板有效覆盖面积A改变，从而得到电容的变化。设动极板相对定极板沿长度方向平移时，则电容为：
C?C0??C??0?r(l0??l)b0?0 (3-3)
(a)单片式 (b)中间极移动
式
图3-6 变面积型电容传感器原理图
变面积型电容传感器与变极距型相比，其灵敏度较低。因此，在实际应用中，也采用差动式结构，以提高灵敏度。角位移测量用的差动式结构，
设A、B为同一平(柱)面而形状和尺寸均相同且互相绝缘的定极板。动极板C平行于A、B，并在自身平(柱)面内绕O点摆动。从而改变极板间覆盖的有效面积，传感器电容随之改变。C的初始位置必须保证与A、B的初始电容值相同。
三、在设计中选择的电容传感器是武汉超荣电子有限公司供应的电容式接近传感器CCJCRJ系列。主要是因为它有以下优点：电容式接近开关CCJCRJ系列具有多种电源、响应频率快等特点，能可靠的检测金属、非金属。用于工业控制的非金属检测定位、限位以及料位、液位的检测。输出有NPN输出、PNP输出、电压0－5DVC；0－30DVC输出、90－260VAC，检测距离从4mm-25mm不等。 3.2.4 颜色传感器的介绍
考虑到本次设计是推出式物流分拣装置及分拣信号自动识别系统设计，分拣装置采用动力式皮带输送装置，驱动装置是选用电动机。在分拣系统中的信号采集最后一部分主要依靠色敏传感器。因为各个物块的颜色不同，根据颜色值的变化能分清是否要实行分拣操作。由于只要求分拣系统能分辨颜色值的变化，而对物品的颜色标定没有具体要求。具体的颜色测量方式有三种：直接式、透射式、反射式,考虑到系统用在物品分拣系统上，所以使用反射式测量方式。
在分拣支路上安装色敏传感器，通过调整色敏传感器的工作点，进行颜色测定时，须对信号采集电路的信号输出大小进行计算，得出被测物块的颜色值，把所测的颜色值同PLC中的物块颜色值进行比较，得到它们之间最相关的值，确定所测值的颜色。如果需要分拣则驱动气动执行机构。
本设计分析了目前市场上应用极为广泛的颜色传感器类型和每种颜色传感器的应用场合，以选择最适合在本设计中所能应用的传感器。目前，用于颜色识别的传感器有两种基本类型（都属于光电式的）：其一是色标