2019年02月26日 13:43:30
什么是光电传感器(光电开关)
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化,从而实现控制。光电开关是一种小型电子设备,可以检测出其接收到光强的变化。光电传感器由发送器、接收器和检测电路三部分构成。
光电传感器(光电开关)工作原理
发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源,而这个白炽灯就是光电传感器的雏形
发送器对准目标发射光束,发射的光束大部分是来源于半导体光源,激光二极管、发光二极管(LED)和红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管和光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。而后就是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样,只不过它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,方便光线射入,为其增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当没有光照射时,它和普通二极管一样,反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照射时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。
光电流就是在外电场的作用下,光电载流子参于导电,形成比暗电流大得多的反向电流。光电流的大小和光照强度成正比,在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
光电开关光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有将电信号放大的功能。光敏三级管的外型和普通的三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,便于光线射入。为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏,发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo,比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,集电极电流Ic=(1+β)Ib,可见光电传感器光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。





