以下是小編我為大家所做倍加福光電傳感器的工作原理介紹,詳情如下:
倍加福光電傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時(shí),物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類(lèi):外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏應(yīng)。
對(duì)射型光電傳感器發(fā)射器與接收器位于獨(dú)立的兩個(gè)殼體中。發(fā)射器發(fā)送的光直接被接收器接收。如果物體遮住了光束,開(kāi)關(guān)功能觸發(fā)。
對(duì)射型光電傳感器常用于遠(yuǎn)距離檢測(cè),穩(wěn)定性好,能量強(qiáng)。對(duì)射型光電傳感器的特性也決定了它適用于多塵和較臟的工業(yè)環(huán)境。
倍加福光電傳感器的應(yīng)用:
監(jiān)測(cè)生產(chǎn)以及包裝流水線
通過(guò)透明的外包裝檢測(cè)產(chǎn)品灌裝情況
保護(hù)自動(dòng)門(mén)的危險(xiǎn)區(qū)域
倍加福光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ),把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,然后借助光電元件進(jìn)一步將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電效應(yīng)是指用光照射某一物體,可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個(gè)物體上,此時(shí)光子能量就傳遞給電子,并且是一個(gè)光子的全部能量一次性地被一個(gè)電子所吸收,電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會(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)。倍加福光電傳感器通常把光電效應(yīng)分為3 類(lèi):(1)在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為外光電效應(yīng),如光電管、光電倍增管等;(2)在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng),如光敏電阻、光敏晶體管等;(3)在光線作用下,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。
后,我再為大家介紹一下倍加福光電傳感器的工作原理:
由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類(lèi),即模擬式光電傳感器和脈沖(開(kāi)關(guān))式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類(lèi)。所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過(guò)被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān)。
光敏二極管是常見(jiàn)的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣,當(dāng)無(wú)光照時(shí),它與普通二極管一樣,反向電流很小,稱(chēng)為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí),載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子-空穴,稱(chēng)為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下,光電載流子參與導(dǎo)電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱(chēng)為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比,于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。
光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外,還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個(gè)極——發(fā)射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開(kāi)窗口,以便光線射入。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。在無(wú)光照時(shí)管子流過(guò)的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很?。?,比一般三極管的穿透電流還?。划?dāng)有光照時(shí),激發(fā)大量的電子-空穴對(duì),使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大,此刻流過(guò)管子的電流稱(chēng)為光電流,發(fā)射極電流Ie=(1+β)Ib,可見(jiàn)光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
倍加福光電傳感器的工作原理:
光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。
光電傳感器在一般情況下,有三部分構(gòu)成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。
發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源,發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路,它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。
此外,光電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。
希望以上倍加福光電傳感器的工作原理資料可以幫助到大家,如有不同意見(jiàn),請(qǐng)電聯(lián)我們。
人體具有壓覺(jué),人體皮膚深層結(jié)構(gòu)內(nèi)存在大量壓力感受器。當(dāng)機(jī)械刺激導(dǎo)致皮膚變形時(shí),會(huì)引起感受器及神經(jīng)末梢變形,壓力感受器進(jìn)入興奮狀態(tài),引起神經(jīng)末梢發(fā)出神經(jīng)沖動(dòng),傳入大腦皮層感覺(jué)區(qū)產(chǎn)生壓覺(jué)。
機(jī)器的壓覺(jué)來(lái)自各種壓力傳感器(Pressure Transducer)。壓力傳感器是能感受壓力信號(hào),并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的電信號(hào)的器件或裝置,通常由基于不同物理效應(yīng)的壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。下面介紹幾種常見(jiàn)的壓力傳感器。
1. 基于金屬電阻應(yīng)變效應(yīng)的壓力傳感器,我們知道,金屬導(dǎo)體的電阻值R與電阻率ρ和導(dǎo)體長(zhǎng)度L成正比,與截面積S成反比。當(dāng)金屬導(dǎo)體受力而產(chǎn)生拉伸或壓縮等機(jī)械變形時(shí),L和S都會(huì)發(fā)生改變,從而引起電阻值發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱(chēng)為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。從圖中可以看出,當(dāng)金屬導(dǎo)體受到拉力F作用時(shí)產(chǎn)生了拉伸變形,長(zhǎng)度由L變?yōu)長(zhǎng)+ΔL,面積由S縮小到S’,從而導(dǎo)致該導(dǎo)體電阻值增大。
利用金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)可以制作壓力傳感器的感壓元件——金屬電阻應(yīng)變片,常用的有金屬絲式和金屬箔式兩種類(lèi)型。下面的圖給出一種金屬絲電阻應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu),由電阻絲式敏感柵、基底、覆蓋層和引線四部分構(gòu)成。電阻應(yīng)變式壓力傳感器的工作電流大,輸出信號(hào)也大,靈敏度就高。但工作電流過(guò)大會(huì)使應(yīng)變片過(guò)熱,甚至燒毀應(yīng)變片。金屬箔敏感珊與基底的接觸面積比金屬絲大,因此散熱條件好,工作電流可取得更大一些。
2. 基于壓阻效應(yīng)的壓力傳感器,1954年美國(guó)材料學(xué)家C.S 史密斯在對(duì)硅和鍺的電阻率與應(yīng)力變化特性測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)受到外力作用時(shí)電阻率會(huì)發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓阻效應(yīng)。利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制作的壓力傳感器的感壓元件稱(chēng)為半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片,其靈敏系數(shù)比金屬電阻應(yīng)變片大幾十倍,且機(jī)械滯后小,但溫度穩(wěn)定性和線性度比金屬電阻應(yīng)變片差得多。
在我們的日常生活中,隨處可以發(fā)現(xiàn)壓阻材料的應(yīng)用。例如,一種稱(chēng)為壓敏導(dǎo)電橡膠的壓阻材料,在不受力時(shí)如同絕緣體,但施壓時(shí)其電阻隨著壓力的增加而變小。利于這個(gè)特點(diǎn),可以制作各種壓控開(kāi)關(guān)。無(wú)壓力時(shí)壓敏導(dǎo)電橡膠是絕緣體,如同開(kāi)關(guān)斷開(kāi);當(dāng)壓力達(dá)到某閾值時(shí),其電阻大大降低,壓敏導(dǎo)電橡膠轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體,如同開(kāi)關(guān)接通。
金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)與半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)都表現(xiàn)為感壓元件的電阻隨外力的變化而改變,兩者的區(qū)別是:前者的電阻變化是截面和長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)尺寸變化所致,而后者的電阻變化是電阻率變化所致。
3. 基于壓電效應(yīng)的壓力傳感器,1880年,兩位年輕的法國(guó)科學(xué)家兄弟皮埃爾·居里(Pierre Curie)和他的哥哥雅克·居里(Jacques Curie)發(fā)現(xiàn)晶體具有一個(gè)特殊性質(zhì):當(dāng)沿一定方向?qū)M足一定對(duì)稱(chēng)性的晶體材料施加外力時(shí),晶體材料會(huì)發(fā)生形狀改變,同時(shí)其兩個(gè)相對(duì)的表面上會(huì)出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷,電荷量與受力大小成正比;當(dāng)作用力的方向改變時(shí),電荷的極性也隨著改變;當(dāng)外力撤掉后,它又會(huì)恢復(fù)不帶電狀態(tài)。這個(gè)性質(zhì)稱(chēng)為晶體的壓電效應(yīng)。
晶體是否具有壓電效應(yīng),是由晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性所決定的。以石英晶體為例,從下圖以看出,當(dāng)沒(méi)有外力作用時(shí),石英晶體的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性使其內(nèi)部正負(fù)電荷的作用相互抵消,對(duì)外呈不帶電狀態(tài)。當(dāng)在外力的作用下發(fā)生形狀改變時(shí),其結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性發(fā)生改變,內(nèi)部正負(fù)電荷的作用不再相互抵消,出現(xiàn)了電極化,對(duì)外呈現(xiàn)帶電狀態(tài)。
利用壓電效應(yīng)可以制作壓電傳感器。常用的壓電材料有壓電陶瓷、壓電晶體、壓電復(fù)合材料等,其應(yīng)用遍及我們?nèi)粘I詈透咝录夹g(shù)領(lǐng)域的方方面面。例如,打火機(jī)、煤氣灶、熱水器、汽車(chē)等的點(diǎn)火要用到壓電點(diǎn)火器,雷達(dá)、通信和導(dǎo)航設(shè)備中需要大量壓電陶瓷濾波器,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域利用壓電材料進(jìn)行免疫檢測(cè)、制作人工耳蝸等。
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