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2019-6-6 閱讀(1977)
德國TURCK光電傳感器的工作原理
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TURCK光電傳感器在成連續(xù)變化的光電流它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)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(cè)物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過被測(cè)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(fā)出的光投射到被測(cè)物上再從被測(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變改變的程度與波測(cè)物體在光路位置有關(guān).
光敏二極管是zui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(gè)嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積, PN結(jié)的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下,并與負(fù)載電阻相串聯(lián),當(dāng)無光照時(shí),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(dāng)有光照時(shí),載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子空穴,稱為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下, 光電載流子參于導(dǎo)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(qiáng)度成正比,于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。
光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外,還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大，-般光敏三極管只引出兩個(gè)極一發(fā)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(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。 在無光照時(shí)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(dāng)有光照時(shí),激發(fā)大量的電子-空穴對(duì),使得基極產(chǎn)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+)Ib ,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度,TURCK光電傳感器在一般情況下,有三部分構(gòu)成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。
發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源,發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管，光電池組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路,它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。
三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回,具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角,使光束幾乎是從一根發(fā)射線,經(jīng)過反射后,還是從這根反射線返回。
