光电传感器的应用与研究论文
光电传感器在智能生活中的应用研究

光电传感器在智能生活中的应用研究随着科技的不断进步和智能化的发展,光电传感器在智能生活中扮演着重要的角色。
光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的器件,它能够感知和探测环境中的光线强度、光谱和颜色等信息,为智能生活的实现提供了更多可能性。
本文将对光电传感器在智能生活中的应用进行研究,并探讨其在不同领域的发展潜力。
首先,光电传感器在智能家居中的应用是非常广泛的。
通过光电传感器,智能家居系统可以根据环境的光线强度自动调整灯光亮度,实现智能控制。
无论是白天还是晚上,光线的亮度都会有所不同,通过光电传感器可以实时获取环境光线的信息,并根据用户的需求进行调节。
此外,光电传感器还可以与智能窗帘系统进行连接,根据光线强度自动控制窗帘的开启和关闭,实现智能化的室内光线调节。
通过光电传感器的应用,智能家居能够提供更加舒适和便利的居住环境。
其次,光电传感器在智能安防领域也发挥着重要的作用。
光电传感器可以用于智能门禁系统中,通过感知用户手指的光线反射,实现对门禁系统的智能解锁。
传统的门禁系统往往需要使用身份证或密码进行验证,而光电传感器的应用能够提供更加便捷和安全的解锁方式。
此外,光电传感器还可以用于智能监控系统中,通过感知环境中的光线变化,实现对异常情况的监测和报警。
例如,在电商仓库中,通过光电传感器的应用可以实时监测货物的出入,确保物资的安全。
再次,光电传感器在智能交通领域也有着广泛的应用。
光电传感器可以用于智能交通信号灯系统中,通过感知车辆和行人的存在,实现对交通灯的智能控制。
传统的交通信号灯固定时间间隔的控制方式效率低下,而光电传感器的应用能够根据实际交通情况动态调整红绿灯的时间,提高交通效率和行车安全性。
此外,光电传感器还可以用于智能停车系统中,通过感知停车场中车位的占用情况,实现对车辆的智能引导和管理。
这样可以减少寻找停车位的时间和拥堵,提高城市交通的流畅性。
此外,光电传感器在智能健康领域也有广泛的应用前景。
传感器的原理及其应用论文范文

传感器的原理及其应用1. 介绍本文将介绍传感器的原理和其在各个领域的应用。
传感器是一种用于检测和测量环境中各种物理量的设备。
它们广泛应用于工业、医疗、环境保护、军事等领域。
本文将首先介绍传感器的工作原理,然后详细讨论传感器在不同领域的应用。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于各种物理现象,如光电效应、热敏效应、压电效应等。
以下是几种常见的传感器工作原理:2.1 光电传感器光电传感器利用光电效应测量光的强度和特性。
当光照射到光电传感器上时,光会激发光电元件内的电子,产生电流。
通过测量电流的大小,可以得知光的强度和特性。
光电传感器广泛应用于自动化控制、安防和光通信等领域。
2.2 温度传感器温度传感器根据物质的热敏性质来测量温度。
常见的温度传感器包括热电偶和热电阻。
热电偶利用两种不同金属的电极在不同温度下产生电势差,从而测量温度。
热电阻则根据电阻值随温度变化的特性来测量温度。
温度传感器广泛应用于气象、工业过程控制和家用电器等领域。
2.3 压力传感器压力传感器用于测量压力的大小。
它们通过将压力转化为力或位移,再测量这些参数来得知压力。
常见的压力传感器包括电阻应变式传感器和压电传感器。
电阻应变式传感器根据压力引起的电阻变化来测量压力。
压电传感器则利用压电效应,将压力转化为电荷来测量压力。
压力传感器广泛应用于工业自动化、汽车、航空航天等领域。
2.4 气体传感器气体传感器用于检测环境中的气体浓度。
常见的气体传感器包括气敏传感器和红外线传感器。
气敏传感器基于物质与气体之间的化学反应来测量气体浓度。
红外线传感器利用气体对红外线的吸收特性来测量气体浓度。
气体传感器广泛应用于空气质量监测、工业过程控制和燃气检测等领域。
3. 传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个领域中传感器的应用示例:3.1 工业控制在工业控制中,传感器被用于监测和控制生产过程中的各种参数。
例如,温度传感器可用于监测设备和物料的温度,以确保生产过程的稳定性。
基于光电子技术的光电传感器研究与应用

基于光电子技术的光电传感器研究与应用光电传感器是一种利用光电子技术实现对环境信息或物体运动等变化的感知、转换和输出的装置。
由于其具有反应速度快、响应灵敏、体积小、重量轻、易于制造和集成等优势,因此在很多领域都有广泛的应用。
本文主要介绍基于光电子技术的光电传感器的研究与应用。
一、光电传感器的基本原理光电传感器的基本原理是利用光电效应,将光信号转化为电信号。
随着光电子技术和微电子技术的发展,光电传感器的种类越来越多,应用领域也越来越广泛。
常见的光电传感器包括光电开关、光电编码器、光电障碍物检测器、光电量测仪和光电传感器阵列等。
二、光电传感器的研究与应用1. 光电编码器光电编码器是一种利用光学传感器和编码盘相互作用的旋转或线性运动测量装置。
目前,光电编码器被广泛应用于机床、机器人、自动化生产线等领域,在这些领域中光电编码器已经成为不可缺少的部件。
2. 光电障碍物检测器光电障碍物检测器是一种检测环境中障碍物的装置。
光电障碍物检测器的工作原理是利用光学传感器感知物体的存在及位置,当物体遮挡光路时,光电障碍物检测器会发出信号,从而触发控制系统的反应。
光电障碍物检测器被广泛应用于自动化生产线、机器人、自动售货机、停车场等场合中。
3. 光电开关光电开关是一种将光学和电子技术结合起来的开关。
光电开关的工作原理是利用光电传感器感知光线的阻断程度,当光学传感器探测到光线发生变化时,就会发出信号,从而控制电路开关。
光电开关在计算机外设、电子仪器、通讯设备等领域被广泛使用。
4. 光电量测仪光电量测仪是一种利用光电子技术和光学技术,将光与电相互转换进行测试的装置。
光电量测仪被广泛应用于医疗、科研和工业检测等领域。
在医疗领域中,光电量测仪可以用于心电图、睡眠检测、荧光分析等;在科研领域中,光电量测仪可以用于纳米结构测量、材料表面性能检测等;在工业检测中,光电量测仪可以用于测量薄膜厚度、表面粗糙度等。
5. 光电传感器阵列光电传感器阵列是一种由许多微小的光学传感器阵列组成的装置。
光电传感器原理及应用的探讨论文

光电传感器原理及应用的探讨论文摘要在科学技术高度发展的现代社会中,我们主要依靠检测技术获取、筛选和传输信息来实现自动控制。
光电传感器本身具有反应快、精度高、可靠性高等优点,而且其在测量速度方面较快,所以在自动测量领域中得到了广泛的应用。
本文主要针对光电传感器的原理以及其应用等相关问题进行简要探讨。
关键词光电效应;外光电效应;内光电效应;光电子在社会和经济快速发展的背景下,信息技术获得了广泛的应用,并在现代社会中发挥着重要的作用。
很多人在得到资料后通过一系列科学的分析,加工,处理,才能正确认识和把握规律,促进科技工艺的发展。
通过对信息的自动采集和过滤,获取有效的控制信息,可以提升企业的竞争力。
光电子和微电子技术的有效结合,形成了新的光电传感信息技术,这一技术的应用,使精度更高,响应速度更快,是具有高可靠性和高精确度的光电传感器,并且能对表格进行更灵活的测量,在自动检测技术当中得到了非常广泛的应用。
光电传感器的应用可以实现对光学部件的有效检测。
1 光电效应理论基础光电效应分为外部和内部光电效应光电效应。
外部光电效应指的是表面电子的某些对象的光照射发生逃逸的现象,也称为电光效应以外光电子效应。
基于在光电元件上具有光电管,光电倍增管等光学效应的外部光电效应是指光对下一个对象造成影响时,原子的内部电子被释放,但这些电子不会发生表面的逃逸现象,而是仍保持在所述主体的内部,从而使所述被摄体的变化的电阻率或产生电动势。
主要包括光敏电阻器,光电二极管,光电池等光电元件。
在光电材料的光,电子材料吸收能量,如果电子的表面能吸收足够的,电子将克服逃逸的束缚到空间,这是光电效应以外的外表面。
因此,如果光电子逃逸面中,w不同的材料具有不同的功函数,入射光具有一定的频率限制,并且仅当入射光的频率大于该频率的限制,将已光电子,否则力度不大,也不会有光电子,这个频率所具有的上限我们一般把它称为“红色极限”。
而光在电效应当中,价带与正常情况下的那些半导体材料之间所具有的带隙能量间隔在导带之间,价带电子不会自发如果通过转换到导带,使得导电半导体材料少得多的导电,但是,以某种方式与价带电子提供能量,它可以被激发到导带,形成一个载体,增加的方式的导电性时,光对于入射光的能量的激励。
光电传感器的应用研究与发展趋势

光电传感器的应用研究与发展趋势光电传感器是一种基于光电效应的传感器,可以将光信号转化为电信号。
它具有灵敏度高、精度高、响应速度快等特点,在许多领域有着广泛的应用。
本文将就光电传感器的应用研究和发展趋势进行探讨。
一、光电传感器的应用领域1. 工业自动化在工业自动化中,光电传感器常被用于检测物体的位置、形状、颜色等属性。
例如,在生产线上检测产品是否正常、货物是否到位等场合,都可以使用光电传感器。
2. 智能家居随着智能家居概念的普及,光电传感器也逐渐被应用于家居智能化。
它可以实现自动控制家居电器、保持室内环境舒适、提高生活质量和安全性等功能。
3. 医疗器械光电传感器在医疗器械领域中有着丰富的应用,例如,口腔医疗设备、心电图设备等。
它可以精准地检测生命信号,为医疗工作提供精确的支持。
4. 其他领域在军事、安防、交通等领域中,光电传感器也有很多应用。
它可以实现夜视功能、提高安全性、解决交通问题等。
二、光电传感器的发展趋势1. 小型化、集成化随着科技的进步,光电传感器也在不断发展。
未来,光电传感器的趋势将是小型化、集成化。
它们将体积更小,能耗更低,应用更普遍。
2. 精度的提高精度是传感器的关键指标之一,光电传感器在未来发展中,也会注重精度的提高。
同时,它们将会更加智能化,能够实现更复杂的测量和控制任务。
3. 应用于人机交互随着智能家居和智能穿戴设备的普及,光电传感器也将应用于人机交互领域。
例如,手势识别、眼动识别等技术,都离不开光电传感器的支持。
4. 传感器网络的应用传感器网络是新一代的物联网,它利用传感器和通信技术连接起来的物体,可以实现多个终端设备间的联动。
光电传感器也将成为传感器网络中的重要组成部分,为人们提供更加便捷、智能化的生活方式。
三、光电传感器的市场前景随着科技的进步和应用范围的扩大,光电传感器的市场前景非常广阔。
据市场研究机构预测,全球光电传感器市场规模将在未来几年内增长迅猛。
尤其在工业自动化和智能家居方面,光电传感器的市场需求将大幅增加。
浅析光电传感器在自动控制系统中的应用

浅析光电传感器在自动控制系统中的应用1. 引言1.1 光电传感器的概念光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的传感器。
其工作原理是利用光电效应或光电晶体效应,将光信号转变为电信号,从而实现对光照强度、光线位置等光学参数的检测和测量。
光电传感器可以感知光线的有无、颜色、亮度等特征,广泛应用于自动化控制系统中。
在自动控制系统中,光电传感器起到了至关重要的作用。
它可以实现光电信号的精准检测和反馈,帮助系统实现自动化控制、监测和调节。
光电传感器能够实现高精度的光学测量,提高系统的稳定性和可靠性。
光电传感器还可以实现对光照条件的实时监测,帮助系统及时调整工作状态,提高生产效率和产品质量。
光电传感器在自动控制系统中扮演着不可替代的角色,为系统的正常运行和高效工作提供了重要支持。
随着技术的不断发展和进步,光电传感器的应用范围将愈发广泛,未来有望在更多领域发挥重要作用。
1.2 自动控制系统的需求自动控制系统在工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断发展和进步,人们对于自动化控制系统的需求也不断增加。
自动控制系统的需求主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率:自动控制系统可以帮助企业实现生产过程的自动化,从而减少人工操作,提高生产效率。
通过光电传感器等传感器的应用,可以实现对生产设备和生产流程的实时监控和控制,从而提高生产效率和降低生产成本。
2. 节约资源:自动控制系统能够有效地利用资源,降低能源消耗和减少物料浪费。
通过光电传感器等传感器的精准检测和控制,可以实现对资源的有效利用,达到节约资源的目的。
2. 正文2.1 光电传感器在自动控制系统中的作用光电传感器在自动控制系统中的作用是至关重要的。
通过光电传感器,系统可以实时检测物体的位置、颜色、形状等信息,实现对物体的精准识别和定位。
这对于自动控制系统来说是非常必要的,因为只有准确定位到物体,系统才能按照预先设定的程序进行自动化操作。
在工业自动化中,光电传感器常常被用于检测产品的存在与否、位置、流速等信息,广泛应用于包装、印刷、机械加工等领域。
光电传感器的应用与研究

光电传感器的应用与研究光电传感器是一种基于光电技术的传感器,常用于测量物理量、检测物体或测量环境参数。
它可以将光或电信号转化为电或光信号,可以应用于多个领域,如工业、医疗、军事、环保等。
一、光电传感器的分类与基本原理光电传感器根据其组成方式和应用方式分为多种类型,如光电开关、光电控制器、光电编码器、光电二极管等。
这些传感器都是通过光电原理,将光信号转化为电信号或将电信号转化为光信号来进行传感。
其中,光电开关是应用最为广泛的一种光电传感器。
其基本原理是利用发光二极管和光敏二极管来进行接近或非接近检测。
当有物体靠近光电开关时,发射二极管发出一束光线,光线经过物体后被光敏二极管接收回来,光敏二极管转化后的信号告诉控制器物体的位置和距离。
通过这种方式,光电开关可以控制自动化生产线、机器人、自动门等设备的开关。
二、光电传感器在工业制造中的应用光电传感器在工业制造中具有非常广泛的应用。
随着工业自动化水平的提高和制造业的数字化、网络化发展,光电传感器的使用也越来越普遍。
在自动化生产线上,光电传感器可以用来进行轨道的检测和物品的定位控制。
当传感器探测到有需要处理的物品时,可以自动启动生产线,进行加工处理。
同时,光电传感器也可以用于物体的计数与分类,使得生产过程更加精准和高效。
在汽车制造中,光电传感器可以用于检测汽车的曲线形状,以实现自动化的精确焊接。
同时,光电传感器也可以用于检测汽车的疲劳度,对汽车的驾驶情况进行监控,从而提高汽车的安全性。
三、光电传感器在医疗中的应用光电传感器在医疗中的应用也十分广泛,主要用于检测人体各种生理参数。
例如,脉搏计可以通过光电传感器来检测心跳的节律和强度、血氧计可以检测氧气的饱和度、血压计可以检测血压的水平等等。
同时,光电传感器还可以用于医疗设备的自动化控制。
例如,手术室中常用的手术器械可以通过光电传感器来进行智能识别和定位,帮助医疗器械更加精确和安全地被使用。
四、光电传感器在环保中的应用环保领域是另一个光电传感器的重要应用领域。
光电传感器在环境监测中的应用研究

光电传感器在环境监测中的应用研究一、引言环境问题日益严峻,对环境进行有效的监测成为了保护生态环境、保障人类健康的重要手段。
光电传感器作为一种先进的检测技术,凭借其高精度、高灵敏度、快速响应等优点,在环境监测领域发挥着越来越重要的作用。
二、光电传感器的工作原理光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先将被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光源发出的光线经过光学通路照射到被测物体上,被测物体对光线进行反射、折射、吸收或散射等作用,从而改变了光线的强度、波长、相位等特性。
光电元件接收到这些变化后的光线,并将其转换为电信号输出。
三、光电传感器在环境监测中的应用(一)空气质量监测在空气质量监测中,光电传感器可以用于检测空气中的颗粒物浓度。
例如,基于光散射原理的颗粒物传感器能够通过测量散射光的强度来确定颗粒物的数量和大小分布。
此外,光电传感器还可以用于检测空气中的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物等。
通过特定的化学反应,这些气体可以改变光线的特性,从而被光电传感器检测到。
(二)水质监测在水质监测方面,光电传感器可用于测量水体的浊度、色度、溶解氧含量等参数。
浊度传感器通过测量光线在水中的散射程度来反映水体的浑浊程度;色度传感器则根据水中物质对特定波长光线的吸收情况来判断水质的颜色;溶解氧传感器利用氧分子对特定波长光线的猝灭作用来测量水中溶解氧的含量。
(三)土壤监测光电传感器在土壤监测中也有应用。
它可以检测土壤的湿度、温度和养分含量等。
例如,利用近红外光谱技术的光电传感器可以快速、非破坏性地测量土壤中的氮、磷、钾等养分含量,为精准农业提供数据支持。
(四)噪声监测对于噪声监测,光电传感器可以与声学传感器相结合,提高监测的准确性和可靠性。
通过检测声波对光线的调制作用,实现对噪声强度和频率的精确测量。
(五)辐射监测在辐射监测领域,光电传感器能够检测环境中的电磁辐射和放射性辐射。
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光电传感器的应用与研究摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。
由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。
这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。
关键词:PSD,效应,原理,光电传感器目录摘要 (1)一、绪论 (3)1.1光电传感器概述 (3)1.2光电传感器发展 (4)二、光电传感器的基本原理 (7)2.1光电效应 (7)2.2光电原件及特性 (8)2.3光电传感器 (11)三、新型的光电传感器 (15)3.1 CCD传感器 (15)3.2光纤传感器 (16)3.3光电位传置感器 (6)四、其他的光电传感器 (20)4.1 高速光电二极管 (20)4.3 光位置传感器 (22)五、光电传感器的应用 (23)5.1光电传感器的优点 (23)5.2光电传感器的具体应用举例 (23)六、我对光电传感器的看法 (26)七、结论 (28)一、绪论1.1光电传感器概述(1)定义光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
(2)光电传感器的分类光电元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、发光二极管(LED)、光电倍增管、光电池、光电耦合器件等。
由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质,光电式传感器可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器;模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法又可分为透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻挡)三大类。
1.槽开光电开关把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。
2.对射式光电开光若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。
由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光,简称对射式光电开关。
3.反光板反射式光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。
4.扩散反射式光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。
正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的;当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关控制信号。
光纤式光电开关把发光器发出的光用光纤引导到检测点,再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。
按动作方式的不同,光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。
(3)光电传感器的作用如今,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
1.2光电传感器发展传感技术的发展经历了三个阶段,即结构型传感器、物性型传感器和智能型传感器。
1.结构型传感器以其结构部分变化或结构部分变化后而引起某种场的变化来反映被测量的大小及变化。
2.物性型传感器利用构成传感器的某些材料本身的物理特性在被测量的作用下发生变化,从而将被测量转换为电信号或其他信号输出。
3.智能型传感器把传感器与微处理器有机地结合成一个高度集成化的新型传感器。
它与结构型、物性型传感器相比,能瞬时获取大量信息,对所获得的信息还具有信号处理的功能,使信息的质量大大提高,其功能也扩展了。
以网络化智能传感器为例,它以嵌入式微处理器为核心,集成了传感单元、信号处理单元和网络接口单元,使传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展;从被动检测向主动进行信息处理方向发展;从孤立元件向系统化、网络化发展;从就地测量向远距离实时在线测控发展,已成为传感器技术发展的主要方向之一。
通过对光电效应和器件原理的研究已发展了多种光电器件(如光敏电阻、光电二极管、光电三极管、场效应光电管、雪崩光电二极管、电荷耦合器件等),适用于不同的场合。
光电式传感器的制造工艺也随薄膜工艺、平面工艺和大规模集成电路技术的发展而达到很高的水平,并使产品的成本大为降低。
光电式传感器的最新发展方向是采用有机化学汽相沉积、分子束外延、单分子膜生长等新技术和异质结等新工艺。
光电式传感器的应用领域已扩大到纺织、造纸、印刷、医疗、环境保护等领域。
在红外探测、辐射测量、光纤通信,自动控制等传统应用领域的研究也有新发展。
二、光电传感器的基本原理2.1光电效应光电传感器的物理基础是光电效应。
光电效应是指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量,从而产生的点效应。
光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类。
(1)外光电效应光照在照在光电材料上,材料表面的电子吸收的能量,若电子吸收的能量足够大是,电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电子材料的导电性,这种现象成为外光电效应。
(2)内光电效应当光照射在物体上,使物体的电阻率ρ发生变化,或产生光生电动势的现象叫做内光电效应。
1.光电导效应:在光作用下,电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态,从而引起材料电导率的变化,这种现象被称为光电导效应。
基于这种效应的光电器件有光敏电阻。
2.光生伏特效应:在光的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。
基于该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、光敏三极管。
2.2光电原件及特性根据外光电元件制造的光电元件有光电子,充气光电管和光电倍曾管。
(1)光电管光电管的种类繁多,典型的产品有真空光电管和充气光电管,光电管的光电特性,在光通量不太大时,光电特性基本是一条直线。
(2)光电倍曾管由于真空光电管的灵敏度低,因此人们研制了具有放大光电流能力的光电倍增管。
光电倍增管具有良好的线性关系特点,使它多用于微光测量。
(3)光敏电阻光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料的两端装上电极引线,将其封在带有透明窗的管壳里就构成了光敏电阻。
光敏电阻的特性和参数如下:1.暗电阻光敏电阻置于室温、全暗条件下的稳定电阻值称为暗电阻,此时流过电阻的电流称为暗电流。
2.亮电阻光敏电阻置于室温和一定光照条件下测得稳定电阻值称为亮电阻,此时流过电阻的电流称为亮电流。
3.伏安特性光敏电阻两端所加的电压和流过光敏电阻的电流间的关系称为伏安特性,如图5所示。
从图中可知,伏安特性近似直线,但使用时应限制光敏电阻两端的电压,以免超过虚线所示的功耗区。
4.光电特性光敏电阻两极间电压固定不变时,光照度与亮电流间的关系称为光电特性。
光敏电阻的光电特性呈非线性,这是光敏电阻的主要缺点之一。
5.光谱特性入射光波长不同时,光敏电阻的灵敏度也不同。
入射光波长与光敏器件相对灵敏度间的关系称为光谱特性。
使用时可根据被测光的波长范围,选择不同材料的光敏电阻。
6.响应时间光敏电阻受光照后,光电流需要经过一段时间(上升时间)才能达到其稳定值。
同样,在停止光照后,光电流也需要经过一段时间(下降时间)才能恢复到其暗电流值,这就是光敏电阻的时延特性。
光敏电阻上升响应时间和下降响应时间约为10-1~10-3s,即频率响应为10Hz~1000Hz,可见光敏电阻不能用在要求快速响应的场合,这是光敏电阻的一个主要缺点。
7.温度特性光敏电阻受温度影响甚大,温度上升,暗电流增大,灵敏度下降,这也是光敏电阻的另一缺点。
8.频率特性频率特性是指外加电压和入射光强一定是,光电流I与入射光的调制频率f之间的关系,I??(f),光电二极管的频率特性较光电三极管的频率特性好,这是由于光电三极管的基射结存在电容和载流子基区需要时间的缘故。
利用内光电效率原理制造的光电元件的频率特性最差,这是由于俘获载流子和释放电荷都需要一定时间的缘故。
2.3光电传感器光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的,它的基本结构如图6,它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛.光电传感器一般由三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。
光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系,来达到测量目的的,因此光电传感器的光源扮演着很重要的角色,光电传感器的电源要是一个恒光源,电源稳定性的设计至关重要,电源的稳定性直接影响到测量的准确性,常用光源有以下几种:1、发光二极管是一种把电能转变成光能的半导体器件。
它具有体积小、功耗低、寿命长、响应快、机械强度高等优点,并能和集成电路相匹配。
因此,广泛地用于计算机、仪器仪表和自动控制设备中。
2、丝灯泡这是一种最常用的光源,它具有丰富的红外线。
如果选用的光电元件对红外光敏感,构成传感器时可加滤色片将钨丝灯泡的可见光滤除,而仅用它的红外线做光源,这样,可有效防止其他光线的干扰。
3、激光激光与普通光线相比具有能量高度集中,方向性好,频率单纯、相干性好等优点,是很理想的光源。
三、新型的光电传感器3.1 CCD传感器光固态图象传感器由光敏元件阵列和电荷转移器件集合而成。
它的核心是电荷转移器件CTD(Charge Transfer Device),最常用的是电荷耦合器件CCD(Charge Coupled Device)。
CCD自1970年问世以后,由于它的低噪声等特点,CCD图象传感器广泛的被应用在微光电视摄像、信息存储和信息处理等方面,尤其适用以上领域中的图像识别技术。
(1) CCD的结构和基本原理(2)CCD图像传感器应用1. 工件尺寸检测CCD图像传感器在许多领域内获得了广泛的应用。
前面介绍的电荷耦合器件(CCD)是构成CCD 固态图像传感器的主要光敏器件,取代了摄像装置中的光学扫描系统或电子束扫描系统。
CCD图像传感器具有高分辨率和高灵敏度,具有较宽的动态范围,这些特点决定了它可以广泛应用于自动控制和自动测量,尤其适用于图像识别技术。