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    光電傳感器工作原理

    文章出處:行業資訊 責任編輯:東莞市天添自動化設備有限公司 發表時間:2021-03-13
      

    由光通量對光電元件的作用原理不同所制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沖(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系.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,恒光源發出的光能量穿過被測物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上;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。

    光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣,當無光照時,它與普通二極管一樣,反向電流很小,稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發,產生電子-空穴,稱為光電載流子。在外電場的作用下,光電載流子參與導電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比,于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。

    光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外,還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個極——發射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區面積做得很大,發射區較小,入射光主要被基區吸收。工作時集電結反偏,發射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很?。?,比一般三極管的穿透電流還??;當有光照時,激發大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流Ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,發射極電流Ie=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

    工作原理

    光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。

    光電傳感器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:發送器、接收器和檢測電路。

    發送器對準目標發射光束,發射的光束一般來源于半導體光源,發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路,它能濾出有效信號和應用該信號。

    此外,光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。

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