《傳感器原理之》課件 - 深入解析光電效應(yīng)與光敏傳感器

《傳感器原理之》課件——深入解析光電效應(yīng)與光敏傳感器課程目標(biāo)深入理解光電效應(yīng)原理掌握光敏傳感器的工作原理學(xué)習(xí)光電傳感器的應(yīng)用光的基本屬性波粒二象性光同時具有波動性和粒子性電磁波譜光是一種電磁波能量量子化光是由光子組成的光的波動性與粒子性波動性光具有衍射、干涉等現(xiàn)象粒子性光是由光子組成的光電效應(yīng)原理1光電效應(yīng)2電子發(fā)射金屬表面吸收光子3動能電子獲得動能4逸出功克服金屬束縛力光電效應(yīng)的影響因素光強(qiáng)光強(qiáng)越大，光電子數(shù)越多頻率頻率越高，光電子動能越大逸出功逸出功越小，更容易發(fā)射電子光電管的工作原理光照射光照射陰極電子發(fā)射陰極發(fā)射電子電子收集陽極收集電子電流產(chǎn)生形成光電流光電管的特性曲線1電流2光照光電管的應(yīng)用舉例光電計數(shù)用于光子計數(shù)光強(qiáng)度測量用于光強(qiáng)度測量光譜分析用于光譜分析光電二極管的工作原理1PN結(jié)2光照射光照射PN結(jié)3電子空穴對產(chǎn)生電子空穴對4電流產(chǎn)生形成光電流光電二極管的特性光譜響應(yīng)對不同波長光的響應(yīng)響應(yīng)時間響應(yīng)速度暗電流無光照時的電流光電二極管的應(yīng)用光電探測光通信光電開關(guān)光敏電阻的工作原理1光照射光照射半導(dǎo)體材料2電阻變化材料電阻值發(fā)生變化3電流變化電流隨電阻變化光敏電阻的特性光敏度光照強(qiáng)度變化引起的電阻變化響應(yīng)時間響應(yīng)速度溫度系數(shù)溫度對電阻的影響光敏電阻的應(yīng)用自動控制用于光控開關(guān)光度測量用于光強(qiáng)度測量光電報警用于光電報警系統(tǒng)光電晶體管的工作原理光照射光照射基區(qū)電子空穴對產(chǎn)生電子空穴對電流放大電流被放大光電晶體管的特性光電流放大倍數(shù)光電流放大倍數(shù)響應(yīng)速度響應(yīng)速度靈敏度光照強(qiáng)度變化引起的電流變化光電晶體管的應(yīng)用光電開關(guān)光電計數(shù)光電控制光電傳感器的基本性能指標(biāo)1靈敏度光照變化引起的輸出變化2響應(yīng)時間響應(yīng)速度3線性度輸出與光照的線性關(guān)系4穩(wěn)定性性能穩(wěn)定性光電傳感器的相關(guān)參數(shù)波長范圍對光的響應(yīng)范圍響應(yīng)頻率響應(yīng)速度工作溫度工作溫度范圍光電傳感器的分類光電管真空光電管、氣體光電管光電二極管硅光電二極管、鍺光電二極管光敏電阻硫化鎘光敏電阻、硫化鉛光敏電阻光電晶體管光電晶體管光電傳感器的發(fā)展趨勢小型化體積更小智能化集成更多功能高精度更高的精度光電傳感器的行業(yè)應(yīng)用工業(yè)自動化醫(yī)療設(shè)備汽車電子光電傳感器的選型1應(yīng)用場景確定應(yīng)用場景2性能指標(biāo)選擇合適的性能指標(biāo)3價格成本考慮價格成本4供應(yīng)商選擇可靠的供應(yīng)商光電傳感器的安裝與調(diào)試安裝位置選擇合適的安裝位置連接線纜連接線纜和電源參數(shù)設(shè)置設(shè)置傳感器參數(shù)測試調(diào)試測試和調(diào)試傳感器光電傳感器的維護(hù)與保養(yǎng)定期清潔定期清潔傳感器表面避免震動避免傳感器受到震動環(huán)境控制控制工作環(huán)境溫度和濕度光電傳感器的常見故障光路遮擋光路被遮擋電源故障電源問題傳感器損壞傳感器損壞光電傳感器的測試與診斷測試儀器使用測試儀器診斷分析分析故障原因光電傳感器的行業(yè)案例分