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光电传感器原理及应用分析论文

时间:2017-07-03 08:56 来源:电工之家 作者:编辑部

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。
  根据爱因斯坦的光电效应,光子移动粒子流,能量HV光子(h是普朗克常数,H=6.63X1030焦耳/HZ,V是光波频率)是有着不同能量、不同频率的光子,频率光波较高的更大光子,如果光子能量可以随着电子的增加而增加,就可以很好的克服正离子能量所增加的部分约束,另一部分一般就会被转换成另外一个电子的能量。根据能量守恒定律:1/2mv2=hv-w,其中m为电子质量,v是电子逃逸的初始速度;w是功函数。
  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。例如,价带电子将吸收这些具有很高能量的光子,并将其过渡到导带之中,从而留下一个介质孔当中的价带,这样也可以形成一对可以用来导电的电子――空穴对。虽然没有相关的逃逸电子或光电子形成,但是显然有电气效应是由于被光电效应中所产生的光。
  用于价带到导带的电子跃迁,是有一定限度的入射光的能量,即ey=hv0=eg(v0是低频率)或频率小时石克事件的光比V比波长大于或更小。同时会发生与入射光的能量之间的电子跃迁是比较小的,不能使从价带的光子转变为导带,该带也可以是在子级结构跃迁内的
  房间。
  2 应用
  光电传感器可以检测已被广泛应用于光的变化量而引起的检测技术,工业自动化和智能控制等领域。在这里,我们来说明这种传感器中的应用生产和生活。
  2.1 光隔离器
  所谓光隔离器一般是由一个发光的二极管或者光电晶体管在同一封套的组合物进行安装而成的。发光二极管的光敏电阻器,发光二极管光电晶体管。其中发光二极管的光电晶体管是被最广泛使用的,经常在隔离一般信号中使用;发光的光敏可控硅电源隔离的驾驶情况下使用二极管;发光二极管或在直接驱动低功率负荷的场合中使用的达林顿复合管。
  2.2 文具计量电路
  学生在不均匀的光环境中学习时,很容易使视觉疲劳,而光电文具计量电路可显示光的强度,引导学生以保护装文具的表面硅光伏电池的视力,直接感受到的光的强度,具有两个发光二极管作为指示灯的光强度时的光小于100V,由光电池产生的电压是比较小的,两个LED被点亮;当光线在100-200V时,其中一个发光二极管点亮,光线适中;当光大于200V,由光电池产生的电压是比较高的,两个发光二极管被点亮时,光线太强。
  2.3 条码扫描笔
  当扫描条形码笔尖上移动,如果遇到黑线,所述发光二极管的光就会由黑线被吸收,光电晶体管不接收反射的光,高阻抗电流干旱,在横截面中比状态由于当由发光二极管发出的光,被反射到光电晶体管的基极的颜色空间满足,光电晶体管导通,整个条码扫描之后,条形码到光电晶体管的电脉冲信号,将信号放大,脉冲列的形成后成形,然后通过计算机处理,以完成的条形码信息的识别。
  2.4 光电探纬器
  光电探测器在纬纱织机用检测器,以确定是否断裂时在喷射纬纱效果的进步,红外发射红外光,经纬线反射的接收到的光电池,如果没有接收到电池中的光的反射信号,则纬纱已破裂,因此光电池的输出信号,经过随后的电路放大,脉冲整形,并控制机器的正常操作是打开还是关闭报警。
  因为纬纱非常薄,并向前摆动,漫射光的生成,减弱了反射光的强度,并伴有背景的杂散光,因此要求塞具有高的灵敏度和分辨率,为此,利用红外线LED高电流小电源脉冲占空比,它将确保发光管的寿命,而且在瞬间射的光,以提高检测灵敏度。
  3 结论
  一些广泛运用的光电传感器仍等着我们去研究,去探索,如在太阳下,还不能很好看清手机和电脑的显示,那么我们就可以用它来更改手机的感光器件和屏幕亮度,同样的,空调调节,可以红外线检测自动调整到舒适的温度的身体,当温度过高或过低时,打开空调即可调整到人的舒适范围温度,由此可见,光电传感器将会使我们的生活更方便。