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      基礎知識:光電傳感器電路圖及原理

      發布時間:2014-03-12 責任編輯:sherryyu

      【導讀】不管是科技還是軍事的發展,人們對光電子產品和技術的要求也不斷的增長,光電子產業漸漸成為有前途的產業。這里為大家詳細介紹最普遍用到的光電傳感器。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成,這個工程師肯定都知道,可它的工作原理是怎樣的?內部電路圖又是怎樣的?

      光電傳感器電路

      要想知道光電傳感器電路圖,我們來先了解一下什么是光電傳感器。所謂光電傳感器就是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。光電傳感器首先把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

      光電傳感器電路原理

      由光通量對光電元件的作用原理[1]不同所制成的光學測控系統是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測量轉換 光電傳感器成連續變化的光電流,它與被測量間呈單值關系.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;所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其中一部份,使投射剄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.

      光敏二極管是最常見的光傳感器。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,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下,并與負載電阻相串聯,當無光照時,它與普通二極管一樣,反向電流很小(<μA),稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發,產生電子-空穴,稱為光電 光電傳感器載流子。在外電場的作用下,光電載流子參于導電,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換成電信號的功能外,還有對電信號放大的功能。光敏三級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極——發射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區面積做得很大,發射區較小,入射光主要被基區吸收。工作時集電結反偏,發射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三極管的穿透電流還小;當有光照時,激發大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流Ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,集電極電流Ic=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

      光電傳感器電路圖

      光電傳感器電路圖

      圖 光電傳感器電路圖

      a)光電傳感器電路圖示意圖 b)光電傳感器電路圖線條居中 c)光電傳感器電路圖線條偏左 d)光電傳感器電路圖線條偏右

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