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- 傳感器工作原理之光電傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/26
光電式傳感器，基于光電效應的傳感器，在受到可見光照射后即產(chǎn)生光電效應，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。它除能測量光強之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應用極廣泛的重要敏感器件。光電測量時不與被測對象直接接觸，光束的質(zhì)量又近似為零，在測量中不存在摩擦和對被測對象幾乎不施加壓力。因此在許多應用場合，光電式傳感器比其他傳感器有明顯的優(yōu)越性。其缺點是在某些應用方面，光學器件和電子器件價格較貴，并且對測量的環(huán)境條件要求較高。
概 述
光電式傳感器是將光通量轉(zhuǎn)換為電量的一種傳感器，光電式傳感器的基礎是光電轉(zhuǎn)換元件的光電效應。由于光電測量方法靈活多樣，可測參數(shù)眾多，具有非接觸，高精度，高可靠性和反應快等特點，使得光電傳感器在檢測和控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應用。
類 型
光電式傳感器有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光電二極管和光電三極管、光電池、半導體色敏傳感器、光電閘流晶體管、熱釋電傳感器、光電耦合器件等光電元件。另外，光電式傳感器還可分為模擬式光電式傳感器和脈沖式光電式傳感器兩類。
發(fā)展狀況
1839年A.E.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)當光線落在浸沒于電介液中的兩個金屬電極上，它們之間就產(chǎn)生電勢，后來稱這種現(xiàn)象為光生伏特效應。
1873年W.史密斯和Ch.梅伊發(fā)現(xiàn)硒的光電導效應。1887年H.R.赫茲發(fā)現(xiàn)外光電效應�；谕夤怆娦墓怆姽芎凸怆姳对龉軐僬婵针娮庸芑螂x子管器件，曾在50～60年代廣泛應用，直到目前仍在某些場合繼續(xù)使用。雖然早在1919年T.W.凱斯就已取得硫化鉈光導探測器的專利權(quán)，但半導體光敏元件卻是在60年代以后隨著半導體技術(shù)的發(fā)展而開始迅速發(fā)展的。
在此期間各種光電材料都得到了全面的研究和廣泛的應用。它們的結(jié)構(gòu)有單晶和多晶薄膜的，也有非晶的，它們的成分有元素半導體的和化合物半導體的，也有多元混晶的。其中最重要的兩種是硅和碲鎘汞。硅的原料豐富,工藝成熟,是制造從近紅外到紫外波段光電器件的優(yōu)良材料。碲鎘汞是碲化汞和碲化鎘的混晶，是優(yōu)良的紅外光敏材料。通過對光電效應和器件原理的研究已發(fā)展了多種光電器件（如光敏電阻、光電二極管、光電三極管、場效應光電管、雪崩光電二極管、電荷耦合器件等），適用于不同的場合。光電式傳感器的制造工藝也隨薄膜工藝、平面工藝和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而達到很高的水平，并使產(chǎn)品的成本大為降低。被稱為新一代攝像器件的聚焦平面集成光敏陣列正在取代傳統(tǒng)的掃描攝像系統(tǒng)。
光電式傳感器的最新發(fā)展方向是采用有機化學汽相沉積、分子束外延、單分子膜生長等新技術(shù)和異質(zhì)結(jié)等新工藝。光電式傳感器的應用領(lǐng)域已擴大到紡織、造紙、印刷、醫(yī)療、環(huán)境保護等領(lǐng)域。在紅外探測、輻射測量、光纖通信，自動控制等傳統(tǒng)應用領(lǐng)域的研究也有新發(fā)展。例如，硅光電二極管自校準技術(shù)的提出為光輻射的絕對測量提供了一種很有前途的新方法。
構(gòu)成特點
光電傳感器的構(gòu)成
光電傳感器由光源、光學通路、光電元件構(gòu)成。
光電式傳感器應用
1、光量變化的非電量；
2、能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。
光電式傳感器的應用可歸納為四種基本形式，即輻射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式。
光電式傳感器特點：非接觸、響應快、性能可靠。
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