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高强度光电传感器的工作原理是什么?简单的介绍一下

提问者:匿名

时间:Tue Jan 19 20:01:22 CST 2021

光电传感器

Tue Jan 19 20:01:57 CST 2021

热心网友

  这种控制是通过将光强度的变化转换成电信号的变化来实现的。光电开关是一种小的电子装置,它可以检测到它所接收到的光强度的变化。光电传感器通常由三部分组成,它们是:发射机、接收机和检测电路。

  发射机装有校准透镜,以便将光线聚焦到接收机上。接收电缆将设备连接到真空管放大器上。金属筒内有一个小白炽灯作为光源。这些小而坚固的白炽灯传感器是今天光电传感器的雏形。

  发射机针对所述目标发射光束,所发射的光束一般来自半导体光源、发光二极管(LED)、激光二极管和红外发光二极管。光束连续发射,或者改变脉冲宽度。

  接收机由光电二极管、光电晶体管和光电池组成。在接收器的前面,有光学元件,如透镜和光圈。它的背后是检测电路,可以滤除有效信号并应用到信号中。光电二极管是目前最常用的传感器。光电传感器的光电二极管外观与一般的二极管相同,只是光电传感器的外壳上有一个嵌在玻璃中的窗口,以便于光可以进入。为了增加光接收区,PN结的面积更大,和光电二极管工作在反向偏置的工作状态,并与负载电阻串联,当没有光,它是一样的一个普通的二极管,反向电流很小,光电二极管的称为暗电流;当有光时,载流子被激发产生电子空穴,称为光电载流子。

  在外加电场的作用下,光电载流子参与导电,形成比暗电流大得多的反向电流,称为光电流。光电流的大小与光强成正比,因此可以在负载电阻上获得随光强变化的电信号。

  所述光电开关光敏晶体管除具有将光信号转换为电信号的光敏二极管的功能外,还具有放大电信号的功能。光敏三极管的形状与一般的三极管没有太大的不同。通常,光敏三极管只引出两个极—发射极和集电极。底部没有led灯,外壳也有一个窗户可以让光线进入。为了增加照度,使基地面积变大,发射面积变小,入射光主要被基地吸收。工作时,集电极结是反向偏置的,而发射结是正向偏置的。无光时,通过管的电流为暗电流Iceo=(1+电势)Icbo,小于一般三极管的穿透电流;有光时,激发大量的电子-空穴对,使基极产生电流Ib增加,此时流过管的电流称为光电流。集电极电流Ic=(1+克氏)Ib,说明光电传感器的光电晶体管比光电二极管具有更高的灵敏度。

  此外,高强度光电传感器的结构元件中还有发射板和光纤。角反射器是一种强大的发射装置,它是由一个小的三角形金字塔反射材料,可以使光束准确地从反射器返回。它可以改变发射角度从0到25的相对光轴,使得光束几乎是从一条发射线发出的,经过反射后仍然从这条反射线返回。