介紹各類光電傳感器工作方式
光電傳感器是一種小型電子設備,它可以檢測出其接收到的光強的變化。早期的用來檢測物體有無的光電傳感器,光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設備,發射器帶一個校準鏡頭,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。
光敏二極管是最常見的光傳感器。光電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嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下,并與負載電阻相串聯,當無光照時,它與普通二極管一樣,反向電流很小,稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發,產生電子-空穴,稱為光電載流子。在外電場的作用下,光電載流子參于導電,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。
光電傳感器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極——發射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區面積做得很大,發射區較小,入射光主要被基區吸收。工作時集電結反偏,發射結正偏。在無光照時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;當有光照時,激發大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流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,可見光電傳感器光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
工作方式詳解
1、槽形光電開關工作方式
把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時,光被遮擋,光電開關便動作。輸出一個開關控制信號,切斷或接通負載電流,從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。
2、對射式光電開光工作方式詳解
若把發光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大。由一個發光器和一個收光器組成的光電開關就稱為以射分離式光電開光,簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側,檢測物通過時阻擋光路,收光器就動作輸出一個開關控制信號。
3、反光板反射式光電開關
把發光器和收光器裝入同一個裝置內,在它的前方裝一塊反光板,利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下,發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住,收光器收不到光時,光電開關就動作,輸出一個開關控制信號。
4、擴散反射式光電開關
它的檢測頭里也裝有一個發光器和一個收光器,但前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是收不到的;當檢測物通過時擋住了光,并把光部分反射回來,收光器就收到光信號,輸出一個開關控制信號。
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光電傳感器可用來進行非接觸測量,定位,分類和計數不同的物體,廣泛用于汽車,機械制造,物流控制,印刷包裝及門控行業。而久茂提供有齊全的光電產品系列用于此類場合。
5、光纖式光電開關
把發光器發出的光用光纖引導到檢測點,再把檢測到的光信號用光纖引導到光接收器就組成光纖式光電開關。按動作方式的不同,光纖式光電開關也可分成對射式、反光板反射式、擴散反射式等多種類型。