机电1班 金波 综述.doc

《机电1班 金波 综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、光电传感器的原理及应用专业11机械电子工程　姓名金波　学号　年级11级指导教师张月天　二Ο一二年三月十一日光电传感器的原理及应用研究综述金波（四川大学锦城学院四川成都）摘要：光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器反应快、精度高、非接触等优点具有，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领域中应用非常广泛。关键词：光电传感器应用一、问题的提出（一）研究的重要性光电传感器最根本的原理是光电效应，光电效应又分为外光电效应和内光电效应外光电效应:在光线作用下，电子逸出物

2、体表面向外发射的现象称为外光电效应物体内的。在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应又可分为以下两类:(1)光电导效应。在光线作用下，对于半导体材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，就激发出电子-空穴对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加这种现象称为光电导效应。电器件.(2)光生伏特效应。阻值减低光敏电阻就是基于这种效应的光器件.(2)光生伏特效应。在光线的作用下能够使物体产生定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。基于该效应的光电器

3、件有光电池.常用的光电传感器有光敏电阻、光电池、光敏二极管、光敏三极管等。利用这些传感器各自的特点加上巧妙的设让，光电1}感钱几乎逃应里于生活的各个方面·二、查找文献方法概述本文的数据、文献来源基础主要来自通过中国知网-CNKI数据库，以“服务机械”为关键字进行搜索而查询到的论文、文章等为305篇。这些论文主要集中在中国期刊全文数据库  。三、概念界定（一）光电传感器原理。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

4、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。光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小（＜µA），称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产

5、生电子-空穴，称为光电载流子。在外电场的作用下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。。（二）应用1.光电传感器的测温功能应用时，将感温头插入被测温环境中，外部法兰安装密封。传感器输出端与二次仪表输入端经辐射至光电转换器接收，转换成毫伏电压信号。感温管一般为经过特殊处理的高刚玉管或特殊材质管.光电转换器由光学透镜、光栏、硅光电池，温度稳定性网络组成。高压密封器将感温管开口端高压密封，防止感

6、温管透气或断裂产生高压泄露，不影响辐射光传输，所以传感器在现场工作时.可拆卸光电转换器通过高压密封器观察感温管状况或检修光电转换器，信号传输导线为双芯屏蔽铜电缆，将传感器输出端按正负端与仪表信号输入端相接，接地端与地线相接，仪表上电即可实现测温。2.光电传感器可用于火焰探测报警器硫化铅光敏电阻的暗电阻为1MSl，亮电阻为0.2MS1，峰值响应波长为2.2}m。硫化铅光敏电阻处于V1管组成的恒压偏置电路，其偏置电压约为6V，电流约为6}AaV2管集电极电阻两端并联68f}F的电容，可以抑制100Hz以上的高

7、频，使其成为只有儿十赫兹的窄带放大器。V2,V3构成二级负反馈互补放大器，火焰的闪动信号经二级放大后送给中心控制站进行报警处理。采用偏置电路是为了在更换光敏电阻或长时间使用后，器件阻值的变化不致于影响输出信号的幅度，确保火焰报警器能长期稳定地工作。3.光电传感器可用于光控大门如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。这里要用到一种电子元件—干簧继电器，它由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成。当线圈内有电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成连接状态.

8、线圈内没有电流时，磁场消失.瓷片在弹力的作用下，回复到分离状态。把光敏电阻装在大门上汽车灯光能照到的地方，把带动大门的电动机接在干簧管的电路中，那么夜间汽车开到大门前，灯光照射光敏电阻时，干簧继电器接通电动机电路，电动机带动大门打开。四、相关研究状况传感、通信、n算机技术构成现代信息的二大基础，在信息时代里，随着各种系统的自动化程度和复杂性的增加，需要获取的信息量也在不断的增加，传感器己渗透到各行各业的领域，我们可以依靠检测技