P+F倍加福傳感器工作原理和選型原則

曲則全,，枉則直,，洼則盈,，敝則新，少則得,，多則惑,。

P+F倍加福傳感器工作原理：
P+F傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器,。它首先把被測(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),。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成,。由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換 光電傳感器成連續(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(guò)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?gòu)谋粶y(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(wú)光照時(shí),，它與普通二極管一樣,，反向電流很小（<&micro;A）,，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,。光敏三級(jí)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(wú)光照時(shí)管子流過(guò)的電流為暗電流Iceo=（1+β）Icbo（很?。纫话闳龢O管的穿透電流還??；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(guò)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,。

P+F倍加福傳感器選型原則：
要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器,，這需要分析多方面的因素之后才能確定,。因?yàn)椋词故菧y(cè)量同一物理量,，也有多種原理的傳感器可供選用,，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大小,；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求,；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法,，有線或是非接觸測(cè)量,；傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口,，價(jià)格能否承受,，還是自行研制。在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類型的傳感器,，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo),。
靈敏度的選擇：通常，在傳感器的線性范圍內(nèi),，希望傳感器的靈敏度越高越好,。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,，有利于信號(hào)處理,。但要注意的是，傳感器的靈敏度高,，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入,，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度,。因此,，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào),。傳感器的靈敏度是有方向性的,。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高,，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器,；如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好,。
頻率響應(yīng)特性：傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍,，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真。實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,，希望延遲時(shí)間越短越好,。傳感器的頻率響應(yīng)越高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就越寬,。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,，以免產(chǎn)生過(guò)大的誤差,。
線性范圍：傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講,，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值,。傳感器的線性范圍越寬,，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度,。在選擇傳感器時(shí),，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上,，任何傳感器都不能保證的線性,，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí),，在一定的范圍內(nèi),，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)很大的方便,。
穩(wěn)定性：傳感器使用一段時(shí)間后,，其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,，主要是傳感器的使用環(huán)境,。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,。在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響,。傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo),，在超過(guò)使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化,。在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格,，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn),。
精度：精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高,，其價(jià)格越昂貴,，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以,，不必選得過(guò)高,。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器阿*空壓機(jī)配件。如果測(cè)量目的是定性分析的,，選用重復(fù)精度高的傳感器即可,，不宜選用量值精度高的；如果是為了定量分析,，必須獲得準(zhǔn)確的測(cè)量值,，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。

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