P+F倍加福光電傳感器工作原理

P+F倍加福光電傳感器工作原理：

由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測控系統是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測控系統)輸出量性質(zhì)可分二類(lèi)，即模擬式P+F倍加福光電傳感器和脈沖(開(kāi)關(guān))式P+F倍加福光電傳感器。模擬式P+F倍加福光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關(guān)系.模擬式P+F倍加福光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式，漫反射式，遮光式(光束阻檔)三大類(lèi)。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過(guò)被測物，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)出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份，使投射到光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關(guān)。

    光敏二極管是最常見(jiàn)的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，當無(wú)光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小，稱(chēng)為光敏二極管的暗電流；當有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱(chēng)為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參與導電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱(chēng)為光電流。光電流的大小與光照強度成正比，于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。

    光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。光敏三級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(kāi)窗口，以便光線(xiàn)射入。為增大光照，基區面積做得很大，發(fā)射區較小，入射光主要被基區吸收。工作時(shí)集電結反偏，發(fā)射結正偏。在無(wú)光照時(shí)管子流過(guò)的電流為暗電流Iceo=（1+β）Icbo（很?。?，比一般三極管的穿透電流還??；當有光照時(shí)，激發(fā)大量的電子-空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過(guò)管子的電流稱(chēng)為光電流，發(fā)射極電流Ie=（1+β）Ib，可見(jiàn)光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

    P+F倍加福光電傳感器是通過(guò)把光強度的變化轉換成電信號的變化來(lái)實(shí)現控制的。P+F倍加福光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導體光源，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。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。

    P+F倍加福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為基礎，把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將非電信號轉換成電信號。光電效應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)生相應的電效應。通常把光電效應分為3 類(lèi)：（1 ）在光線(xiàn)作用下能使電子溢出物體表面的現象稱(chēng)為外光電效應，如光電管、光電倍增管等；（2 ）在光線(xiàn)作用下能使物體的電阻率改變的現象稱(chēng)為內光電效應，如光敏電阻、光敏晶體管等；（3 ）在光線(xiàn)作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的現象稱(chēng)為光生伏效應，如光電池等。