光電傳感器的工作原理

時間：2022-11-30作者：深圳市創(chuàng)誠高科電子有限公司瀏覽：94

由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件(光學(xué)測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換


成連續(xù)變化的光電流，它與被測量間呈單值關(guān)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(fā)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(fā)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(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)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(guān)。
光敏二極管是較常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，當(dāng)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(dāng)有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)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(dǎo)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(zhuǎn)換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。光敏三極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較——**較和集電極，基較不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，**區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結(jié)反偏，**結(jié)正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=（1+β）Icbo（很?。纫话闳龢O管的穿透電流還?。划?dāng)有光照時，激發(fā)大量的電子-空穴對，使得基較產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，**較電流Ie=（1+β）Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有較高的靈敏度。
工作原理
光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。
光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。
發(fā)送器對準目標**光束，**的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外**二極管。光束不間斷地**，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**，裝有光學(xué)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(yīng)用該信號。
此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有**板和光導(dǎo)纖維。

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• 詞條

  詞條說明

• 光電傳感器的結(jié)構(gòu)分析

  光電傳感器通常由三部分構(gòu)成，它們分別為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。**器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈作為光源，這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現(xiàn)在較常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口

• 光電傳感器的產(chǎn)品特性

  1）暫態(tài)響應(yīng)范圍寬，諧波測量能力強暫態(tài)特性的優(yōu)劣是判斷一種互感器能否在電力系統(tǒng)中獲得應(yīng)用的一個重要參數(shù)，特別是與繼電保護動作時間的配合。傳統(tǒng)電磁式互感器由于存在鐵芯，對高頻信號的響應(yīng)特性較差，不能正確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。而光電互感器傳測量的頻率范圍主要由電子線路部分決定，沒有鐵芯飽和的問題，因此能夠準確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。一般可設(shè)計到0.1 Hz到1 MHz，特殊的可設(shè)計到200 MHz的帶通

• 光電傳感器的特點

  ①檢測距離長如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等）無法遠距離檢測。②對檢測物體的限制少由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不想接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進行檢測。③響應(yīng)時間短光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。④分辨率高能通過**設(shè)計技術(shù)使投光

• 光電傳感器的產(chǎn)品類型

  ⑴槽型光電傳感器把一個光**器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。⑵對射型光電傳感器若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組