光電傳感器一般由處理路徑和處理元件2組成。其基本原理是在光電效應(yīng)的基礎(chǔ)上,將測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的變化,然后借助光電元件將非電信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。光電效應(yīng)是指一個(gè)物體被光照射,可以看作是一系列具有一定能量的光子對(duì)該物體的轟炸。此時(shí),光子能量傳遞給電子,光子的所有能量一次被電子吸收。電子獲得光子傳遞的能量后,其狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化,從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。光電效應(yīng)通常分為三類(lèi):
(1)能使電子在光線(xiàn)作用下逸出物體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為外部光電效應(yīng),如光電管、光電倍增管等;
(2)光線(xiàn)作用下能改變物體電阻率的現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)部光電效應(yīng),如光敏電阻、光敏晶體管等;
(3)在光線(xiàn)的作用下,物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏應(yīng),如光電池等。
光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn),測(cè)量參數(shù)多,傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形式靈活。因此,光電傳感器被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)和控制中。
在各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中,光電傳感器是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件,它是將光信號(hào)(可見(jiàn)和紫外線(xiàn)激光)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的裝置。
光電傳感器是一種以光電器件為轉(zhuǎn)換元件的傳感器??捎糜跈z測(cè)光強(qiáng)度、光照度、輻射溫度測(cè)量、氣體成分分析等直接導(dǎo)致光量變化的非電物理量,也可用于檢測(cè)其他可轉(zhuǎn)化為光量變化的非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度、物體形狀、工作狀態(tài)識(shí)別等。光電傳感器具有非接觸、響應(yīng)速度快、性能可靠等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)器人。新的光電器件繼續(xù)出現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用創(chuàng)造了新的一頁(yè)。