第七章光電式與光導式傳感器(編輯修改稿)
2025-08-16 13:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 x 0 1 2 3 4 5 Uoc/V Isc /mA (b)硒光電池 開路電壓 短路電流 第 7章 光電式與光導式傳感器 0 2 4 6 8 10 I/mA L/klx 50Ω 100Ω 1000Ω 5000Ω RL=0 第 7章 光電式與光導式傳感器 20 40 60 80 100 I / % 1 2 λ/μm (2) 光譜特性 1—— 硒光電池 2—— 硅光電池 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ 3）溫度特性 光電池的溫度特性是指開路電壓和短路電流隨溫度變化的關(guān)系。 20 0 40 60 90 40 60 UOC/ mV T / 186。C ISC UOC ISC / μA 600 400 200 UOC—— 開路電壓 ISC —— 短路電流 硅光電池在 1000lx照度下的溫度特性曲線 第 7章 光電式與光導式傳感器 1. 光敏二極管 光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似 、 它裝在透明玻璃外殼中 ， 其 PN結(jié)裝在管頂 ， 可直接受到光照射 。光敏二極管在電路中一般是處于 反向工作狀態(tài) ， 如圖所示 。 P N 光 光敏二極管符號 光敏二極管接線 RL 光 P N （三）、光敏二極管和光敏三極管 第 7章 光電式與光導式傳感器 2. 光敏三極管 當光線照射在集電結(jié)的基區(qū)時 ,會產(chǎn)生電子 空穴對 ,在內(nèi)電場的作用下 ,光生電子被拉到集電極 ,基區(qū)留下空穴 ,使基極與發(fā)射極間的電壓升高 ,這樣便有大量的電子流向集電極 ,形成輸出電流 ,且集電極電流為光電流的 β倍。 N N P e b c RL E P P N b e c 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ 1）光譜特性 硅 鍺 相對靈敏度/% 入射光 λ/197。 4000 8000 12022 16000 100 80 60 40 20 0 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ 2）伏安特性 500lx 1000lx 1500lx 2022lx 2500lx I/mA 0 2 4 6 20 40 60 80 光敏晶體管的伏安特性 U/V 第 7章 光電式與光導式傳感器 光敏晶體管的光照特性 I / μA L/lx 200 400 600 800 1000 0 （ 3） 光照特性 第 7章 光電式與光導式傳感器 暗電流 /mA 10 20 30 40 50 60 70 T /186。C 25 0 50 光電流 /mA 100 0 200 300 400 10 20 30 40 50 60 70 80 T/186。C （ 4）溫度特性 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ 5）光敏三極管的頻率特性 0 100 1000 500 5000 10000 20 40 60 100 80 RL =1kΩ RL =10kΩ RL =100kΩ 入射光調(diào)制頻率 / HZ 相對靈敏度/% 光敏晶體管的頻率特性 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ 四 ） 1. 光電耦合器 光電耦合器的發(fā)光元件和接收元件都封裝在一個外殼內(nèi) ， 一般有金屬封裝和塑料封裝兩種 。 發(fā)光器件通常采用砷化鎵發(fā)光二極管 ， 其管芯由一個 PN結(jié)組成 ， 隨著正向電壓的增大 ， 正向電流增加 ， 發(fā)光二極管產(chǎn)生的光通量也增加 。 光電接收元件可以是光敏二極管和光敏三極管 ， 也可以是達林頓光敏管 。 輸入 輸出輸入 輸出( a ) ( b )輸入 輸出輸入 輸出( a ) ( b )第 7章 光電式與光導式傳感器 2. 光電開關(guān) 光電開關(guān)是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收 ， 并進行光電轉(zhuǎn)換 ， 同時加以某種形式的放大和控制 ， 從而獲得最終的控制輸出 “ 開 ” 、 “ 關(guān) ” 信號的器件 。 發(fā) 光 元 件窗接 收 元 件殼體導線接 收 元 件 發(fā) 光 元 件殼體導線( a ) ( b )反 射 物發(fā) 光 元 件窗接 收 元 件殼體導線接 收 元 件 發(fā) 光 元 件殼體導線( a ) ( b )反 射 物第 7章 光電式與光導式傳感器 R＋ VccC D 4 5 8 4( a )R＋ Vcc( b )R＋ Vcc( c )S N 7 4 1 4R＋ VccC D 4 5 8 4( a )R＋ Vcc( b )R＋ Vcc( c )S N 7 4 1 4R＋ VccC D 4 5 8 4( a )R＋ Vcc( b )R＋ Vcc( c )S N 7 4 1 4第 7章 光電式與光導式傳感器 煙塵濁度監(jiān)測儀 六、光電傳感器的應用舉例 平行 光源 光電 探測 放大 顯示 刻度 校正 報警器 煙道 第 7章 光電式與光導式傳感器 光電轉(zhuǎn)速傳感器 2 3 1 2 3 1 第 7章 光電式與光導式傳感器 光電池應用 光電池主要有兩大類型的應用： ?將光電池作光伏器件使用 ， 利用光伏作用直接將大陽能轉(zhuǎn)換成電能 ， 即 太陽能電池 。 這是全世界范圍內(nèi)人們所追求 、 探索新能源的一個重要研究課題 。 太陽能電池已在宇宙開發(fā) 、 航空 、 通信設施 、 太陽電池地面發(fā)電站、 日常生活和交通事業(yè)中得到廣泛應用 。 目前太陽電池發(fā)電成本尚不能與常規(guī)能源競爭 ， 但是隨著太陽電池技術(shù)不斷發(fā)展 ， 成本會逐漸下降 ， 太陽電池定將獲得更廣泛的應用 。 ?將光電池作光電轉(zhuǎn)換器件應用 ， 需要光電池具有靈敏度高 、 響應時間短等特性 ， 但不必需要像太陽電池那樣的光電轉(zhuǎn)換效率 。 這一類光電池需要特殊的制造工藝 ，主要用于光電檢測和自動控制系統(tǒng)中 。 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ 1）．太陽電池電源 調(diào)節(jié)控制器 逆變器 交流負載 太陽 電池 方陣 直流負載 阻塞二極管 第 7章 光電式與光導式傳感器 (a) 光電跟蹤電路 +12V R4 R3 R6 R5 R2 R1 W BG1 BG2 （ 2）光電池在光電檢測和自動控制方面的應用 第 7章 光電式與光導式傳感器 (b) 光電開關(guān) BG2 BG1 +12V C J R1 R2 第 7章 光電式與光導式傳感器 （ c） 光電池觸發(fā)電路 R1 R2 R3 R4 R5 R6 BG1 BG2 BG3 BG4 C1
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1