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光電傳感器的概念:
光電傳感器是一種小型電子設(shè)備,各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件。它主要是利用光的各種性質(zhì),檢測物體的有無和表面狀態(tài)的變化等的傳感器。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點,因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應(yīng)用。
光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
P+F光電傳感器的光電元件工作原理:
基于不同的光電效應(yīng),我們來看一下他們分別是如何工作的:
外光電效應(yīng)器件
利用物質(zhì)在光的照射下發(fā)射電子的外光電效應(yīng)而制成的光電器件,一般都是真空的或充氣的光電器件,如光電管和光電倍增管。
以光電管為例,當入射光照射在陰極上時,單個光子把它的全部能量傳遞給陰極材料中的一個自由電子,從而使自由電子的能量增加。當電子獲得的能量大于陰極材料的逸出功時,它就可以克服金屬表面束縛而逸出,形成電子發(fā)射,這種電子稱為光電子。只有當入射光的頻率高于極限頻率時,才會產(chǎn)生光電子。
光電子產(chǎn)生之后,被真空管中的陽極所吸收,從而產(chǎn)生電流。若此時增加光照強度,更多的光子將會照射到陰極材料,從而產(chǎn)生更多光電子,光電流也會相應(yīng)增加。在電阻R值確定的情況下,回路中的光電流與入射光的光照強度成函數(shù)關(guān)系,從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化,通過測量電路讀取電流數(shù),即可算出光照強度。
內(nèi)光電效應(yīng)器件
利用物質(zhì)在光的照射下電導性能改變或產(chǎn)生電動勢的光電器件稱內(nèi)光電效應(yīng)器件,常見的有光敏電阻、光電池和光敏晶體管等。
根據(jù)能帶理論,自由原子中電子具有的能量狀態(tài)不是任意的,電子只能存在在一定的能級上。能帶分為價帶、禁帶和導帶。電子可以在導帶中流動,不可以在價帶中流動,在外界影響下,電子可由價帶越過帶隙進入到導帶,從而改變導體的電阻。
不同導體的帶隙厚度不一樣,如下圖所示,絕緣體的帶隙較寬,導致電子很難從價帶躍遷至導帶,所以其電阻很大;金屬導體沒有帶隙,其價帶和導帶相連,因此導電性能好。
電子吸收光子能量后,由價帶躍遷至導帶從而改變導體電阻的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。利用該效應(yīng)可以制作光敏電阻,通過觀察電阻的變化來確定被測光量。
P+F光電傳感器產(chǎn)品大類:
標準光電式傳感器
光纖傳感器
槽形傳感器和槽型光柵傳感器
色標傳感器+顏色傳感器
光柵
距離傳感器
光通訊傳輸器
特殊傳感器
安全光電傳感器
用于門控及電梯的傳感器
光電式傳感器附件