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光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ),，把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,，然后借助光電元件進(jìn)一步將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電效應(yīng)是指用光照射某一物體,，可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個(gè)物體上,，此時(shí)光子能量就傳遞給電子，并且是一個(gè)光子的全部能量一次性地被一個(gè)電子所吸收,，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化,，從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng),。通常把光電效應(yīng)分為3 類(lèi)：

（1 ）在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為外光電效應(yīng)，如光電管,、光電倍增管等,；

（2 ）在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻,、光敏晶體管等,；

（3 ）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏*應(yīng),，如光電池等,。

光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快,、非接觸等優(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)和控制中應(yīng)用非常廣泛,。

光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件,，它是把光信號(hào)（可見(jiàn)及紫外鐳射光）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。

光電式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物理量,，如光強(qiáng)、光照度,、輻射測(cè)溫,、氣體成分分析等；也可用來(lái)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,。新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生,，為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的一頁(yè),。

光電傳感器

光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成,。 把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

光電效應(yīng)原理

光電元件是光電傳感器中重要的組成部分,，它的核心工作原理是不同類(lèi)型的光電效應(yīng),。根據(jù)波粒二象性，光是由光速運(yùn)動(dòng)的光子所組成,， 當(dāng)物體受到光線照射時(shí),，其內(nèi)部的電子吸收了光子的能量后改變狀態(tài)，自身的電性質(zhì)也會(huì)發(fā)生改變,，這樣的現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng),。

根據(jù)電屬性狀態(tài)的不同變化，將光電效應(yīng)分為以下三種：

1）外光電效應(yīng)

在光線作用下使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為外光電效應(yīng),?；谕夤怆娦?yīng)的光電元件有光電管，光電倍增管等

2）光電導(dǎo)效應(yīng)

半導(dǎo)體內(nèi)的電子吸收光子后不能躍出半導(dǎo)體,，使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化,，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)按其工作原理可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏*應(yīng),?；诠怆妼?dǎo)效應(yīng)的光電元件有光敏電阻，光敏晶體管等

3）光生伏*應(yīng)

在光線作用下,，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏*應(yīng),。基于光生伏*應(yīng)的光電元件有光電池和光敏二極管,、三極管等

光電元件工作原理

基于不同的光電效應(yīng),，我們來(lái)看一下他們分別是如何工作的：

外光電效應(yīng)器件

利用物質(zhì)在光的照射下發(fā)射電子的外光電效應(yīng)而制成的光電器件，一般都是真空的或充氣的光電器件,，如光電管和光電倍增管,。

以光電管為例，當(dāng)入射光照射在陰極上時(shí),，單個(gè)光子把它的全部能量傳遞給陰極材料中的一個(gè)自由電子,，從而使自由電子的能量增加。當(dāng)電子獲得的能量大于陰極材料的逸出功時(shí),，它就可以克服金屬表面束縛而逸出,，形成電子發(fā)射,，這種電子稱(chēng)為光電子。 只有當(dāng)入射光的頻率高于極限頻率時(shí),，才會(huì)產(chǎn)生光電子,。

光電子產(chǎn)生之后，被真空管中的陽(yáng)極所吸收,，從而產(chǎn)生電流,。若此時(shí)增加光照強(qiáng)度，更多的光子將會(huì)照射到陰極材料,，從而產(chǎn)生更多光電子,，光電流也會(huì)相應(yīng)增加。在電阻R值確定的情況下,，回路中的光電流與入射光的光照強(qiáng)度成函數(shù)關(guān)系,，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化，通過(guò)測(cè)量電路讀取電流數(shù),，即可算出光照強(qiáng)度,。

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