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IFM傳感器NF501A IFB2004BN/US/1G/1D的原理
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IFM傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量,，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫,、氣體成分分析等;也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑,、表面粗糙度,、應(yīng)變、位移,、振動(dòng),、速度,、加速度，以及物體的形狀,、工作狀態(tài)的識(shí)別等,。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快,、性能可靠等特點(diǎn),，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。近年來,，新的光電器件不斷涌現(xiàn),，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為IFM傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁,。
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,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(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 光電傳感器載流子,。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。光敏三極管的外型與一般三極管相差不大,，一般光敏三極管只引出兩個(gè)極——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+β)Ib,，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度,。