傳感器及檢測技術（第四版）課件 13.光電傳感器

……………光電傳感器傳感器技術與應用武漢職業(yè)技術學院

熊曉倩課程內(nèi)容CONTENTS反射板型光電傳感器07光電效應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03內(nèi)光電效應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、光電效應光電效應的定義：

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(Photoelectriceffect)。光電效應三、外光電效應

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。

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

半導體內(nèi)的電子吸收光子后不能躍出半導體，使物體的電導率發(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。四、內(nèi)光電效應1.光電導效應

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

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

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?；诠馍匦墓怆娫泄怆姵睾凸饷舳O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以建立光路。當檢測物體經(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被測物的光反射率決定的，由目標物表面性質(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，無需進行維護。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行檢測。八、光電傳感器特點3、響應時間短

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

通過高級設計技術使投光光束