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          光電傳感器的應用

          作者:德寶傳感器人氣:

          光電傳感器的物理基礎是光電效應,即半導體材料的許多電學性質都會因曝光而改變。光電效應一般分為兩類:外部光電效應和內部光電效應。外部光電效應是指物質吸收光子并激發自由電子的行為。當金屬表面被特定的光照射時,金屬吸收光子并發射電子,發射的電子稱為光電子。當光的波長需要小于某一臨界值(相當于光的頻率高于某一臨界值)時,就可以發射電子,這個臨界值就是極限頻率和極限波長。從E = HN - W開始,如果入射光子的能量HN大于功函數W,則部分光電子在離開金屬表面后還有剩余能量,即部分光電子具有動能。由于不同的電子與金屬所需的功不同,它們吸收光子的能量,而從金屬逃逸后剩余的動能也不同。自功函數的小值是w的功使電子離開金屬,如果e是光電子的動能大動能,然后下面的關系e = hn-w (h代表普朗克常數和N代表入射光的頻率)。這種關系通常被稱為愛因斯坦光電效應方程。

          光電開關應用
          1. 煙塵濁度監測
          防治工業揚塵污染是環境保護的重要任務之一。為了消工業粉塵污染,首先要知道煙塵的排放情況,所以須監控煙塵源的自動顯示和超標報警。通過光透過煙道的變化幅度來檢測煙灰在煙道中的濁度。如果煙道的渾濁度增大,光源通過煙炱顆粒的吸收和折射而發出的光增大,到達光電探測器的光減小,從而可以反射光電探測器輸出信號的強度。
          2. 條形碼掃描筆
          當掃描尖移動到條形碼上時,如果遇到黑線,LED的光就會被黑線吸收,光電晶體管就不會接收到反射光,這是高阻抗的,關斷了。當遇到白色空間時,LED發出的光被反射到光電晶體管的底部,產生光電流并打開。在掃描整個條形碼后,光電晶體管將條形碼變形成電脈沖信號。信號放大后形成脈沖序列,再經計算機處理,完成條碼信息的識別。
          3.產品柜臺
          產品在傳送帶上運行時,不斷阻斷光源到光電傳感器的光路,使光電脈沖電路產生電脈沖信號。每當產品被遮蔽時,光電傳感器電路就會產生一個脈沖信號。因此,脈沖輸出的個數代表產品的個數。脈沖由計數電路計數,由顯示電路顯示。
          4. 光電煙霧報警器
          當無煙霧時,LED發出的光以直線傳播,光電晶體管不接收信號。沒有輸出。當有煙霧時,LED發出的光被煙霧粒子折射,使三極管接收到光,產生信號輸出,并發出報警信號。
          5. 測量速度
          電機轉軸采用黑白兩色。旋轉時,反射光和非反射光交替出現。光電傳感器間歇地接收光的反射信號,輸出不連續的電信號,經放大和整形電路放大。方波信號成型后輸出,最后通過電子數顯輸出電機轉速。
          6. 光電管在光電檢測和自動控制中的應用當光電管作為光電探測器時,其基本原理與光電二極管相同,但其基本結構和制造工藝不同。因為光伏電池在運行過程中不需要施加電壓;它具有光電轉換效率高、光譜范圍寬、頻率特性好、噪聲低等優點。因此,它被廣泛應用于光電閱讀器、光電耦合器、光柵測距、激光準直、薄膜音響、紫外線監測和燃氣輪機熄火保護裝置。

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