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在科學技術高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中,人們在日常生活、生產(chǎn)過程中,十分依靠光電子器件。作為傳感器的其中一種,光電傳感器具有頻譜寬、不受電磁干擾的影響、非接觸測量、精度高、分辨力高、可靠性高、反應快、防爆性能佳等優(yōu)點。特別是20世紀60年代以來,隨著激光、光纖、CCD等技術的發(fā)展,光電式傳感器也得到了飛速發(fā)展,廣泛應用于生物、化學、物理和工程技術等領域。 今天,小編就來簡單地介紹一下光電傳感器。 1、光電傳感器概述 光電式傳感器(Photoelectric Sensor)是以光電器件作為轉換元件的傳感器的總稱。它先將被測非電量轉換成光量(光的強度、頻率或波長、相位、偏振態(tài))的變化,然后通過光電器件將相應的光量轉換成電量。光電傳感器可以用來測量直接引起光量變化的其他非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來測量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、工作狀況的識別等。 光電式傳感器是通過被測量或與被測量直接關聯(lián)的敏感元件來調制光信號,使光信號的某些參數(shù)發(fā)生變化,如光強、頻率或波長、相位、偏振態(tài),其中間變量是光信號,即光電傳感器以光學量為轉換基礎,以光信號為轉換和傳輸載體;然后通過光電器件將光量信號轉變?yōu)殡娏炕螂娏枯敵觯滢D換元件即是光電元件。因此,采用光電器件作為轉換元件的傳感器就統(tǒng)稱為光電式傳感器。 光電式傳感器中普遍采用光調制技術。所謂“調制”,是將研究對象的信號(信息)通過載體傳輸出去。因此,光調試過程就是將一攜帶信息的信號疊加在載波光波上,完成這一過程的器件叫作調制器。調試器能使載波光波的參數(shù)隨外加信號變化而變化。光的解調過程通常是將載波光攜帶的信號轉換成光強度變化,然后由光電器件進行檢測。光調制技術包括光強度調制、光頻率或波長調制、光相位調制和光偏振態(tài)調制。其中,光強度調制是最常用的調制技術。 2、 光電傳感器組成 光電式傳感器的一般組成結構如下圖3所示,主要包括光源、光通路、光電器件和測量電路四個部分。光電式傳感器既可以測量光信號,也可以測量其他非光信號,只要這些信號最終能引起到達光電器件的光量的變化。 光電元件是光電傳感器中最重要的組成部分,它的核心工作原理是不同類型的光電效應。根據(jù)波粒二象性,光是由光速運動的光子所組成, 當物體受到光線照射時,其內部的電子吸收了光子的能量后改變狀態(tài),自身的電性質也會發(fā)生改變,這樣的現(xiàn)象稱為光電效應。 根據(jù)電屬性狀態(tài)的不同變化,將光電效應分為以下三種: 1)外光電效應 在光線作用下使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應。基于外光電效應的光電元件有光電管,光電倍增管等 2)光電導效應 半導體內的電子吸收光子后不能躍出半導體,使物體的電導率發(fā)生變化,或產(chǎn)生光生電動勢的現(xiàn)象稱為內光電效應。內光電效應按其工作原理可分為光電導效應和光生伏特效應。基于光電導效應的光電元件有光敏電阻,光敏晶體管等 3)光生伏特效應 在光線作用下,物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應?;诠馍匦墓怆娫泄怆姵睾凸饷舳O管、三極管等 關于德夫爾帶你了解光電傳感器小編就給大家介紹到這里。如果你喜歡這部文章或者還有疑問,可以在德夫爾工業(yè)電子的官網(wǎng)給我們留言。
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