光感式傳感器原理及其應(yīng)用0(完整版)
【正文】 具有放大光電流能力的光電倍增管。根據(jù)能量守恒定律有 式中，m為電子質(zhì)量；v為電子逸出的初速度。 光電器件基于光電效應(yīng)原理工作的光電轉(zhuǎn)換元件稱(chēng)為光電器件或光敏元件。內(nèi)光電效應(yīng)是指在光線(xiàn)作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)，分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)兩類(lèi)。2 光電式傳感器工作原理 光電效應(yīng)光電效應(yīng)是光照射到某些物質(zhì)上，使該物質(zhì)的導(dǎo)電特性發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象，可分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)（光生伏特效應(yīng)包含于內(nèi)光電效應(yīng)，在此為特意列出）三類(lèi)。光電式傳感器具有響應(yīng)快、精度高、能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測(cè)和控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。關(guān)鍵詞：光電式傳感器；檢測(cè)光量變化；電信號(hào)；檢測(cè)與控制。外光電效應(yīng)是指在光線(xiàn)作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。光電導(dǎo)效應(yīng)是指，半導(dǎo)體材料在光照下禁帶中的電子受到能量不低于禁帶寬度的光子的激發(fā)而躍遷到導(dǎo)帶，從而增加電導(dǎo)率的現(xiàn)象。光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)，相對(duì)應(yīng)的光電器件也有光電發(fā)射型、光導(dǎo)型和光伏型三種。由上式可知，要使光電子逸出陰極表面的必要條件是hA。圖3是光電倍增管結(jié)構(gòu)示意圖。若倍增電極有n級(jí)，各級(jí)的倍增率為б，則光電倍增管的倍增率可以認(rèn)為是бn，因此，光電倍增管有極高的靈敏度。這時(shí)電路往往將電源正端接地，并且輸出可以直接與放大器輸入端連接，從而使它能夠響應(yīng)變化緩慢的入射光通量。所以在兩個(gè)接觸點(diǎn)之間，做的狹小、交叉，使得在適度的光線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生較低的阻值。這樣集電極電流IC將隨入射光照度的改變而更加明顯地變化。光電測(cè)量時(shí)不與被測(cè)對(duì)象直接接觸，光束的質(zhì)量又近似為零，在測(cè)量中不存在摩擦和對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎不施加壓力。而且近年來(lái)，隨著光電科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展成果的推動(dòng)，光電式傳感器技術(shù)得到了進(jìn)一步的飛速發(fā)展。當(dāng)槽內(nèi)無(wú)物體時(shí)，發(fā)光管發(fā)出的光直接照在光敏三極管的窗口上，從而產(chǎn)生一定大的電流輸出，當(dāng)有物體經(jīng)過(guò)槽內(nèi)時(shí)則擋住光線(xiàn)，光敏管無(wú)輸出，以此可識(shí)別物體的有無(wú)。光敏二極管在電路中通常處于反向偏置狀態(tài)，如圖5b所示。 內(nèi)光電效應(yīng)
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