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光电传感与测控技术的实现与研究--第1页
光电传感与测控技术的实现与研究
论文导读:在矿产资源、海洋开发、生命科学、生物工
程等领域传感器的应用也是无处不在。光电传感器是以光电
效应为基础,是一种将光信号(红外、可见及紫外光辐射)
转变成为电信号的器件。关键词:光电传感器,光电检控技
术,应用
0.引言
随着科学技术的迅猛发展和信息时代的到来,作为现代
信息技术三大支柱技术之一的传感器技术,已然成为监测和
控制领域获取物理信息的重要手段,在国民经济建设中占据
着极其重要的地位。比如,在工农业生产领域,工厂的自动
流水生产线,全自动加工设备,许多智能化的检测仪器设备,
都大量地采用了各种各样的传感器;在矿产资源、海洋开发、
生命科学、生物工程等领域传感器的应用也是无处不在。可
以说,没有传感器这个载体,任何先进的科学技术要实现这
样那样的功能是不可能的。
1.光电传感器及测控技术简介
1.1基本概念
光电传感器是以光电效应为基础,是一种将光信号(红
外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。论文参考
网。光电传感器是在各种光电检测系统中采用光电元件作为
检测元件的传感器,它一般由光源、光学通路和光电元件三
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部分组成。
按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟
式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。其中,模拟式光
电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量
间呈单值关系,主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光
式(光束阻档)三大类型;脉冲(开关)式光电传感器中,光电元
件接收的光信号是断续变化的,因此光电元件处于开关工作
状态,它输出的光电流通常只有两种稳定状态的脉冲形式的
信号,多用于光电计数和光电式转速测量等场合。
光电检测技术:是利用光电传感器实现各类检测。它将
被测量的量转化成光通量,再转化成电量,并综合利用信息
传送和处理技术,完成在线和自动测量。它具有高精度、高
速度、远距离和大量程、非接触式检测、寿命长、数字化和
智能化的特点。
1.2光电传感器工作原理
主要是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,其物理基础是光电
效应。它是由于物体吸收到光子能量后产生的电效应,通常
把光电效应分为三类:
1.2.1外光电效应
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。基于该效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
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1.2.2内光电效应
在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应,
又称光电导效应。基于该效应的光电器件有光敏电阻、光敏
晶体管等。
1.2.3半导体光生伏特效应
在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的称为半
导体光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池。
1.3光电传感器特点
1.3.1检测距离长。
1.3.2对检测物体的限制少
由于以检测物体的遮光和反射为检测原理,所以都可以
对金属、玻璃、塑料、液体等几乎所有物体进行检测。
1.3.3响应时间短
光本身为高速,并且传感器的电路全都由电子
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