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光電傳感器 |
光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基於光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時,物質的電子吸收光子的能量而發生了相應的電效應現象。根據光電效應現象的不同將光電效應分為三類:外光電效應、內光電效應及光生伏特效應。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。分析了光電器件的性能、特性曲線。
簡介
光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎,把被測量的變化轉換成光信號的變化,然後藉助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。光電效應是指用光照射某一物體,可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上,此時光子能量就傳遞給電子,並且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收,電子得到光子傳遞的能量後其狀態就會發生變化,從而使受光照射的物體產生相應的電效應。通常把光電效應分為3 類:(1 )在光線作用下能使電子溢出物體表面的現象稱為外光電效應,如光電管、光電倍增管等;(2 )在光線作用下能使物體的電阻率改變的現象稱為內光電效應,如光敏電阻、光敏晶體管等;(3 )在光線作用下,物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏特效應,如光電池等。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點,而且可測參數多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件,它是把光信號(可見及紫外鐳射光)轉變成為電信號的器件。
評價
光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用於檢測直接引起光量變化的非電物理量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。新的光電器件不斷湧現,特別是CCD圖像傳感器的誕生,為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。由光通量對光電元件的作用原理不同所製成的光學測控系統是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈衝(開關)式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測量轉換 成連續變化的光電流,它與被測量間呈單值關係.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中,恆光源發出的光能量穿過被測物,部份被吸收後,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恆光源發出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射後投射到光電元件上;所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路位置有關。。[1]