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光电传感器

发布时间:1970-01-01

光电传感器是以光电效应为基础,将光信号转换为电信号的传感器。由于其响应速度快,可以实现非接触检测,结构简单等优点,在检测和控制系统中得到广泛的应用。

所谓光电效应,即是当用光照射物体时,物体受到一连串具有能量光子的轰击,于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生的相应的电效应,如电导率变化、发射电子或产生电动势等。通常将光电效应分三类:其一,在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。其二,在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应,这种光电元件有光敏电阻等。其三,在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。这种光电元件有光电池、光敏晶体管等。

按接受器件的特征可分为单点式光电传感器和图像传感器两大类。前者以单个或几个分支光电器件为接受元件,后者以集成光电器件(如CCD、PSD)为接受元件。单点式光电传感器还有许多其他形式,其结构和控制电路都比较简单,成本低,容易产业化。图像传感器以一维或二维的集成光电阵列作为接受器。此类传感器有信息量大,能达到较高的光亮度及具有更高的信噪比等优点,但是它也带来了结构复杂和造价比较高的缺点。

最近十年来,焊缝跟踪技术的研究、应用得到了飞速的发展,尤其是焊缝传感技术已从简单的机械接触、电磁感应转变为信息量更大、精确度更高的电弧传感、光电(视觉)传感等方式。由于光电传感器具有反应速度快,精度高、分辨力高、可靠性好,体积小,重量轻、功耗低、便于集成、可实现非接触测量等优点,因而被广泛应用于军事、宇航、通讯、检测与工业自动控制等各个领域中。

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