光电传感器工作原理
光电传感器的工作原理基于光电效应,它通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制,以下为你详细介绍:基本构成与各部分功能
光电传感器一般由发送器、接收器和检测电路三部分构成:
1.发送器:通常包括一个光源,如发光二极管(LED)、激光二极管或红外发射二极管,用于发射光束。光束可以不间断地发射,或者改变脉冲宽度。
2.接收器:包含光电元件,如光电二极管、光电三极管或光电池,用于接收并转换光信号为电信号。在接收器的前面,装有透镜和光圈等光学元件;后面则是检测电路。
3.检测电路:负责滤出有效信号,并将其应用于控制系统。
光电效应类型及对应元件工作方式
根据光电效应现象的不同,可将其分为三类,不同类型对应不同的光电元件工作方式:
1.外光电效应:在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象,如光电管、光电倍增管等。
2.内光电效应:在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象,如光敏电阻、光敏晶体管等。以光敏电阻为例,它是用具有内光电效应的光导材料制成的纯电阻元件,其阻值随光照增强而减小。
3.光生伏**应:在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象,如光电池等。光电池是基于光生伏**应制成的自发电式有源器件,能把光直接转变为电能。
工作过程
发送器发出的光束照射到目标物体上,会出现反射、透射等情况,反射或透射的光束被接收器接收。接收器中的光电元件通过光电效应将光信号转换为电信号,进而实现物体的检测与测量。例如,当有物体遮挡光线时,接收器接收到的光强度会发生变化,从而导致输出的电信号也相应改变,检测电路对该电信号进行处理后,就可以判断是否有物体存在、物体的位置、距离、颜色等参数。
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