传感器课程论文(光电传感器).doc

传感器原理及工程应用课程论文  题目:光电传感器的应用学院:XXXXXXXXX学院 专业:电子信息科学与技术        学号:XXXXXXX     :XXX          成绩:               光电传感器的应用XXXXXXXXXXXXXXX电子系摘要:与传统传感器相比,光电传感器利用光电原件作为检测元件,具有非接触、反应快、可测参数多、精度高、结构简单等优点,而在相关行业、领域中得到了广泛应用,随着现代电子技术的研究不断深入,新型光电传感器在性能、质量价格等方面更具有优势,本文仅就光电传感器原理,其类别与其发展等问题做探讨。关键词:光电传感器原理分类应用与发展0引言新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。如今,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。1光电传感器的原理光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。光电传感器的物理基础是光电效应,即光敏材料的电学特性因受到光的照射而发生变化。光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小(<µA),称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。在外电场的作用下,光电载流子参于导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入。为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏,发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,集电极电流Ic=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。总的来说光电传感器就是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的,它的基本结构如下图,它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,,,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,,人类越来越注重信息和自动化,在日常的生产学习过程中,人们常常要进行自动筛选、自动传送,而为了实现这些,光电传感发挥了