光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種器件,。其工作原理基于光電效應(yīng),。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象,。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏應(yīng),。光電器件有光電管,、光電倍增管、光敏電阻,、光敏二極管,、光敏三極管、光電池等,。分析了光電器件的性能,、特性曲線。
特性
1）暫態(tài)響應(yīng)范圍寬,，諧波測量能力強(qiáng)
暫態(tài)特性的優(yōu)劣是判斷一種互感器能否在電力系統(tǒng)中獲得應(yīng)用的一個(gè)重要參數(shù),，特別是與繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的配合。傳統(tǒng)電磁式互感器由于存在鐵芯,，對高頻信號的響應(yīng)特性較差,，不能正確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。而光電互感器傳測量的頻率范圍主要由電子線路部分決定,，沒有鐵芯飽和的問題,，因此能夠準(zhǔn)確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程,。一般可設(shè)計(jì)到0.1 Hz到1 MHz，特殊的可設(shè)計(jì)到200 MHz的帶通,。光電傳感器的結(jié)構(gòu)可以測量高壓電力線路上的諧波,。而電磁感應(yīng)互感器是難以達(dá)到的。
2）數(shù)字接口,，通信能力強(qiáng)
由于光電傳感器下傳的就是光數(shù)字信號,，與通信網(wǎng)絡(luò)容易接口，且傳輸過程中沒有測量誤差,。同時(shí)隨著微機(jī)化的保護(hù)控制設(shè)備的廣泛采用,，光電互感器可以直接向二次設(shè)備提供數(shù)字量，這樣就能省去原來保護(hù)裝置中的變換器和A/D采樣部分,，使二次設(shè)備得到大大的簡化,，推動(dòng)保護(hù)新原理的研究。
3）體積小,，重量輕,、易升級，滿足變電站小型化與緊湊型的要求,，由于光電傳感器是靠傳感頭和電子線路進(jìn)行信號的獲取和處理,，體積小，重量一般在 1000 kg以下,，便于集成在AIS或GIS中,，這樣將大大減少變電站的占地面積，滿足變電站小型化和緊湊化的要求,。同時(shí)光電互感器通過少量光纜與二次設(shè)備連接,，可使電纜溝和電纜大為減。
Leuze勞易測傳感器HT3CL 2/6G-M8市場領(lǐng)域
光電傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域：車載娛樂/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)背光控制,，以便在所有的環(huán)境光條件下都可以顯示出理想的背光亮度,；后座娛樂用顯示器背光控制；儀表組背光控制(速度計(jì)/轉(zhuǎn)速計(jì)),；自動(dòng)后視鏡亮度控制(通常要求兩個(gè)傳感器,，一個(gè)是前向的，一個(gè)是后向的),；自動(dòng)前大燈和雨水感應(yīng)控制(,，根據(jù)需求進(jìn)行變化)；后視相機(jī)控制(,，根據(jù)需求進(jìn)行變化),。在提供更舒適的顯示質(zhì)量方面已經(jīng)成為有效的解決方案之一，它具有與人眼相似的特性，這對于汽車應(yīng)用而言至關(guān)重要,，因?yàn)檫@些應(yīng)用要求在所有環(huán)境光條件下都能達(dá)到*的背光效果,。例如，在白天,，用戶需要大的亮度來實(shí)現(xiàn)的可見度,，但是這種亮度在對于夜間條件而言則是過亮的，因此帶有良好光譜響應(yīng) (良好的IR衰減)的光傳感器,、適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)范圍和整體的良好輸出信號調(diào)節(jié)可以很容易地自動(dòng)完成這些應(yīng)用,。終端用戶可以設(shè)置幾個(gè)閾值水平(如低、中,、亮光),，或能夠隨意地動(dòng)態(tài)地改變傳感器的背光亮度。這也適用于汽車后視鏡亮度控制,，當(dāng)鏡子變暗和/或變亮?xí)r需要智能的亮度管理,，可以通過環(huán)境光傳感器來完成。
對于便攜式應(yīng)用,，如果用戶不改變系統(tǒng)設(shè)置(通常是亮度控制),，那么一個(gè)顯示器總是消耗同樣多的能量。在室外等特別亮的區(qū)域,，用戶傾向于提高顯示器的亮度，這就會增加系統(tǒng)的功耗,。而當(dāng)條件變化時(shí),，如進(jìn)入建筑物，大多數(shù)用戶都不會去改變設(shè)置,，因此系統(tǒng)功耗仍然保持很高,。但是，通過使用一個(gè)光傳感器,，系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測條件變化并調(diào)節(jié)設(shè)置,，以保證顯示器處于的亮度，進(jìn)而降低總功耗,。在一般的消費(fèi)類應(yīng)用中,，這也能夠延長電池壽命。對于,、筆計(jì)本電腦,、PAD和數(shù)碼相機(jī)，通過采用環(huán)境光傳感器反饋,，可以自動(dòng)進(jìn)行亮度控制,，從而延長了電池壽命。
并不是一個(gè)新的構(gòu)想。在數(shù)十年前就已經(jīng)利用光電二極管和光敏電阻來實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想,。所謂新構(gòu)想,，是指對環(huán)境光感應(yīng)的同時(shí)還能消減無用的紅外線和紫外線光，而且在支持汽車規(guī)格AECQ-1000嚴(yán)格要求的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)小封裝,，尤其是能夠保證在-40度至+105度(2級)溫度范圍內(nèi)的操作,，以滿足其余的規(guī)格要求。
如何保持工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并滿足AECQ-1000的2級工作要求,，這是當(dāng)今在所有光設(shè)計(jì)解決方案中所面臨的挑戰(zhàn),。采用一個(gè)光傳感器或LED發(fā)射器或接收器時(shí)，任何的光學(xué)解決方案都會面臨著暴露在恒定高溫下(>+85度)而出現(xiàn)的封裝變色問題(會變暗或變成淡黃),。同樣值得一提的是,，到目前為止，所有環(huán)境光傳感器的應(yīng)用都限于車艙內(nèi),，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙或戶外環(huán)境中還沒有出現(xiàn)光傳感器應(yīng)用,。事實(shí)上，即使出現(xiàn)了這樣的應(yīng)用,，光封裝也不是針對這樣的苛刻條件(+125或+150度的條件)而設(shè)計(jì),，因此，在當(dāng)前的光學(xué)封裝技術(shù)下,，它們很可能還不能夠承受這樣的條件,。
半導(dǎo)體相似傳感器和封裝開發(fā)的進(jìn)展使得終端用戶在光傳感器上具有了更廣泛的選擇。小封裝,、低功耗,、高集成和簡單易用性是設(shè)計(jì)者更多地采用光傳感器的原因，其應(yīng)用范圍涉及消費(fèi)類電子,、工業(yè)應(yīng)用以及汽車領(lǐng)域,。