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更多>光電傳感器是采用光電原件作為檢測(cè)元件的傳感器,它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)變化,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。
光電傳感器是將光量轉(zhuǎn)換為電量。光電器件的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。
1. 外光電效應(yīng)
在光線作用下,物質(zhì)內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象,稱為外光電效應(yīng)。,光電子逸出時(shí)所具有的初始動(dòng)能Ek與光的頻率有關(guān),頻率高則動(dòng)能大
由于不同材料具有不同的逸出功,因此對(duì)某種材料而言便有一個(gè)頻率限,當(dāng)入射光的頻率低于此頻率*,不論光強(qiáng)多大,也不能激發(fā)出電子;反之,當(dāng)入射光的頻率高于此極限頻率時(shí),即使光線微弱也會(huì)有光電子發(fā)射出來,這個(gè)頻率限稱為“紅限頻率”?;谕夤怆娦?yīng)的光電器件屬于光電發(fā)射型器件,有光電管、光電倍增管等。光電管有真空光電管和充氣光電管。
2.內(nèi)光電效應(yīng)
受光照物體(通常為半導(dǎo)體材料)電導(dǎo)率發(fā)生變化或產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)按其工作原理分為兩種:光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特xiao應(yīng)。
(1)光電導(dǎo)效應(yīng):半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì),使其導(dǎo)電性能增強(qiáng),光線愈強(qiáng),阻值愈低,這種光照后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,稱為光電導(dǎo)效應(yīng)?;谶@種效應(yīng)的光電器件有光敏電阻(光電導(dǎo)型)和反向工作的光敏二極管、光敏三極管(光電導(dǎo)結(jié)型)。
(2)光生伏特xiao應(yīng):是指半導(dǎo)體材料P-N結(jié)受到光照后產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)。因此光生伏特型光電器件是自發(fā)電式的,屬有源器件。以可見光作光源的光電池是常用的光生伏特型器件,硒和硅是光電池常用的材料,也可以使用鍺。
光電式傳感器的功能分類:光電式傳感器根據(jù)檢測(cè)方式不同分為四種,分別是:對(duì)射型、漫反射型、鏡面反射型、偏正光鏡面反射型。
- 對(duì)射型光電式傳感器
發(fā)光器和收光器在同一條光軸上相對(duì)安裝,當(dāng)兩者之間有物體時(shí),根據(jù)透過光亮的變化檢測(cè)出物體并輸出,這種傳感器稱為對(duì)射型光電式傳感器。
- 漫反射型光電式傳感器
發(fā)光器和收光器一體型光電式傳感器,發(fā)光器發(fā)出光后到檢測(cè)物體,經(jīng)過檢測(cè)物體反射到收光器,通過反射回光的光量強(qiáng)度識(shí)別檢測(cè)物體并輸出。
鏡面反射型光電式傳感器
發(fā)光器和收光器一體型的光電式傳感器,發(fā)光器發(fā)出的光經(jīng)過反光板反射到收光器,光電式傳感器和反光板中間有物體擋住時(shí),通過反射回來收光量變化來判斷物體并輸出,這種光電式傳感器是鏡面反射型光電式傳感器。
偏振光鏡面反射型光電式傳感器和鏡面反射型動(dòng)作方式相同,是在發(fā)光器和收光器安裝了偏光濾波器,接收和發(fā)射濾波器偏角各位90.收光部分只接收發(fā)光部分發(fā)出的經(jīng)過偏光90度后的光,利用這一特性,可以檢測(cè)如金屬反光的檢測(cè)物體。
1,光電式傳感器的消耗電流:光電式傳感器工作狀態(tài)所需的電流。
2,光電式傳感器的響應(yīng)時(shí)間:光電式傳感器的收光器收到光后瞬間輸出至ON的時(shí)間。
3,光電式傳感器的動(dòng)作模式:Dark ON(遮光動(dòng)作:是指從發(fā)光器發(fā)出的光,收光器收不到光時(shí)輸出,發(fā)光器和收光器兩者之間檢測(cè)到有物體)和Light ON (入光動(dòng)作:是指從發(fā)光器發(fā)出的光,收光器收到光時(shí)輸出,發(fā)光器和收光器兩者之間沒有物體擋住)。
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