[工學(xué)]傳感器技術(shù)第八章-免費(fèi)閱讀
【正文】 ? 響應(yīng)速度快，可用于高頻電路。) 最佳靈敏度波長(zhǎng) (A。 s 1 ） A —— 電子逸出功 （ J ）—— 只有當(dāng)入射光能量大于電子逸出功時(shí)， 才能產(chǎn)生光電子，紅限頻率 —— 光電流與入射光強(qiáng)成正比 —— 光電子逸出物體表面具有初始動(dòng)能，負(fù)截止電壓 —— 從光照至發(fā)射電子，時(shí)間 109 s 外光電效應(yīng) 電子吸收光子能量 克服物質(zhì)的束縛，電子逸出功 轉(zhuǎn)化為逸出電子的動(dòng)能 10 內(nèi)光電效應(yīng) E電子能量導(dǎo)帶價(jià)帶禁帶?h 光生電子 空穴對(duì) 光電導(dǎo)效應(yīng) 光生伏特效應(yīng) 載流子數(shù)目增多、電導(dǎo)率變大 條件：入射光能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度 光電導(dǎo)效應(yīng) 11 —— 對(duì)于每種半導(dǎo)體材料存在一個(gè)入射光的波長(zhǎng)限 —— 入射光光強(qiáng)愈強(qiáng)，電導(dǎo)率愈大 gEchh ???? ??? ?gE?—— 入射光波長(zhǎng) —— 禁帶寬度 光照下，使半導(dǎo)體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。 36 面陣光位置傳感器 二維面陣光位置傳感器 aba? b??0xy37 高速光電二極管 光電轉(zhuǎn)換效率高 漂移時(shí)間小，響應(yīng)速度高 （ 1） PIN結(jié)光電二極管 偏壓 輸出端電極電流電極信號(hào)光信號(hào)光導(dǎo)帶價(jià)帶電子空穴P NI38 （ 2） APD雪崩式光電二極管 高摻雜濃度的 P+層， 響應(yīng)時(shí)間極短 碰撞電離， 二次電子發(fā)射 雪崩倍增，靈敏度高 輸出端電極偏壓電流電極信號(hào)光?P P信號(hào)光 導(dǎo)帶價(jià)帶電子空穴39 40 色敏光電傳感器 結(jié)構(gòu) 1電極 2電極3電極絕緣膠PPN等效電路 2VD1VD123淺結(jié)：對(duì)紫外光有較高靈敏度 深結(jié)：對(duì)紅外光有較高靈敏度 41 雙結(jié)二極管的光譜特性 100 80 60 40 20 0 )(nm?入射光波長(zhǎng)%相對(duì)靈敏度2VD 1VD 400 500 600 700 800 900 1000 1100 短路電流比與 入射光波長(zhǎng)的關(guān)系 雙結(jié)二極管的光譜特性 10 5 2 1 0 )(nm?入射光波長(zhǎng)12 / II短路電流比 400 500 600 700 800 900 1000 1100 42 )/l o g ()l o g( l o g 1212 IICIICU OUT ???短路電流比檢測(cè)電路 A1A2A31R2R3R4ROUTV??????對(duì)數(shù)二極管色敏傳感器43 光電耦合器 44 ? 實(shí)現(xiàn)以光為媒介的傳輸，輸入和輸出端的電阻很高。 70 例 2：光電轉(zhuǎn)距測(cè)量?jī)x 1光柵盤 2光柵盤彈性扭轉(zhuǎn)軸光源電池硅太陽路電測(cè)檢M光柵盤：有機(jī)玻璃，數(shù)量相等的黑色條紋 無轉(zhuǎn)矩作用：光柵盤 1的透光部位對(duì)準(zhǔn)光柵盤 2的 黑色部分，無信號(hào) 有轉(zhuǎn)距作用：扭轉(zhuǎn)，光柵盤間有角度，透光窗口， 與轉(zhuǎn)矩成正比 71 例 3：太陽能電池電源系統(tǒng) 調(diào)節(jié)控制器 太陽 電池 方陣 直 流 負(fù) 載 逆 變 器 交 流 負(fù) 載 阻塞二極管蓄電池組發(fā)電裝置： 單體太陽能電池 ——太陽電池組件 ——陣列 調(diào)節(jié)控制器：充放電自動(dòng)控制 阻塞二極管：避免蓄電池對(duì)太陽電池放電 72 例 4：太陽能自動(dòng)跟蹤控制器 接收裝置結(jié)構(gòu) 太陽能接收器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)控制電路1B2B3B4BB B3安裝在控制電路外殼的同一側(cè) B B4安裝在控制電路外殼的另一側(cè) 73 1VD2VD3VD4001IN4001IN4001IN1B2B3B4B1C2C1K2KM1VT2VT3C4C1R2R3R4R90139013k10k10u100u100k100k100k270k2701RP2RP358LM11?K12?KVV 12??V?? 1 231 23567123 81IC??1IC??B B3受光照： 3電位增大， K1工作， 1閉合 5電位減小， K2不工作， 2閉合， M正轉(zhuǎn) B B4受光照： M反轉(zhuǎn) 面向太陽：兩側(cè)光照相同， K K2同時(shí)工作， M停止 74 例 5：光電管在電影放映機(jī)上的應(yīng)用 光電管光源影片聲跡器大放影片聲音重放過程 錄制：聲音 機(jī)械振動(dòng) 通過光束寬度變換 記錄在 電影膠片上 寬度不同的影像聲跡 重放：光 聲跡 光電管 聲跡寬度起伏變化 光線強(qiáng)弱變化 光電流變化 75 例 6：注油液位控制裝置 光電傳感器電磁閥油箱透明玻
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