傳感器及檢測技術(shù)（第四版）課件 13.光電傳感器

……………光電傳感器傳感器技術(shù)與應(yīng)用武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院

熊曉倩課程內(nèi)容CONTENTS反射板型光電傳感器07光電效應(yīng)02漫反射板型光電傳感器06光電傳感器特點08外光電效應(yīng)03內(nèi)光電效應(yīng)04對射型光電傳感器05光電式傳感器的結(jié)構(gòu)01一、光電式傳感器的結(jié)構(gòu)光電傳感器=電源+光學(xué)元件+光電器件構(gòu)造光路光電轉(zhuǎn)換發(fā)射光線二、光電效應(yīng)光電效應(yīng)的定義：

光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，也就是光能量轉(zhuǎn)換成電能。這類光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)(Photoelectriceffect)。光電效應(yīng)三、外光電效應(yīng)

在光線作用下使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。

基于外光電效應(yīng)的光電元件有光電管，光電倍增管等。四、內(nèi)光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)

半導(dǎo)體內(nèi)的電子吸收光子后不能躍出半導(dǎo)體，使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動勢的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。四、內(nèi)光電效應(yīng)1.光電導(dǎo)效應(yīng)

在光線作用下，對于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。

光敏電阻就是基于這種效應(yīng)的光電器件。四、內(nèi)光電效應(yīng)2.光生伏特效應(yīng)

在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)?；诠馍匦?yīng)的光電元件有光電池和光敏二極管、三極管等。五、對射型光電傳感器

對射型光電傳感器是由獨立發(fā)射器和接收器組成的光電傳感器，使用時發(fā)射器和接收器需要對準(zhǔn)以建立光路。當(dāng)檢測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間時，發(fā)射器的光會被遮擋，接收器接收到的光信號就會產(chǎn)生變化，接收光強(qiáng)取決于被測物體對光的吸收大小。

這種發(fā)射器、接收器處于分離狀態(tài)的設(shè)計，可以實現(xiàn)長的檢測距離和高的檢測功率。使檢測可靠性不受被檢測物的形狀，顏色和材質(zhì)影響，并適用惡劣的工作環(huán)境。六、漫反射型的光電傳感器

漫反射型的光電傳感器是發(fā)射器和接收器置于一體，正常情況下接收器收不到發(fā)射器發(fā)出的光信號；

當(dāng)檢測物通過時阻隔了光，并把光部分反射回來，接收器收到光信號，輸出一個開關(guān)控制信號。

漫反射型的光電傳感器的有效檢測距離是由目標(biāo)被測物的光反射率決定的，由目標(biāo)物表面性質(zhì)和顏色決定，其優(yōu)點是布置方便，只需在一側(cè)安裝傳感器即可，不需要對齊光路并可以節(jié)省安裝使用空間。七、反射板型光電傳感器八、光電傳感器特點1、非接觸檢測

無需接觸檢測物體即可進(jìn)行檢測，因此不會劃傷檢測物體。而且，也不會損傷傳感器本身，壽命較長，無需進(jìn)行維護(hù)。2、對檢測物體的限制少

由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃、塑料、木材，液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。八、光電傳感器特點3、響應(yīng)時間短

光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。4、分辨率高

通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束