Prehľad kompaktných fotoelektrických snímačov

Apr 07, 2026

Zanechajte správu

Fotoelektrický senzor je zariadenie, ktoré premieňa optické signály na elektrické signály. Princíp činnosti je založený na fotoelektrickom jave. Fotoelektrický efekt sa týka javu, pri ktorom pri dopade svetla na určité materiály elektróny v materiáli absorbujú energiu fotónov, čo vedie k zodpovedajúcim elektrickým efektom. Na základe špecifickej povahy týchto javov je fotoelektrický efekt kategorizovaný do troch typov: vonkajší fotoelektrický efekt, vnútorný fotoelektrický efekt a fotovoltaický efekt. Fotoelektrické zariadenia zahŕňajú fotobunky, fotonásobiče, fotorezistory, fotodiódy, fototranzistory a solárne články. Tu sú analyzované výkony a charakteristické krivky týchto fotoelektrických zariadení.

 

Fotoelektrický snímač sa zvyčajne skladá z dvoch hlavných častí: procesnej dráhy a snímacieho prvku. Jeho základný princíp je zakorenený vo fotoelektrickom jave: premieňa zmeny meranej veličiny na zmeny optického signálu a potom pomocou fotoelektrických komponentov ďalej premieňa tento ne-elektrický signál na elektrický signál. Fotoelektrický efekt možno vizualizovať ako prúd fotónov-každý nesie určité množstvo energie-bombardujúcich objekt. V tomto procese sa energia fotónov prenáša na elektróny; konkrétne, celá energia jedného fotónu je absorbovaná jediným elektrónom v jedinej udalosti. Po prijatí tejto prenesenej energie elektrón prechádza zmenou stavu, čím sa indukuje zodpovedajúci elektrický efekt v objekte osvetlenom svetlom. Vo všeobecnosti je fotoelektrický efekt klasifikovaný do troch kategórií: (1) Jav, pri ktorom svetlo spôsobuje vyžarovanie elektrónov z povrchu objektu, sa nazýva *vonkajší fotoelektrický efekt* (napr. vo fotobunkách a fotonásobičoch); (2) Jav, pri ktorom svetlo spôsobuje zmenu odporu objektu, sa nazýva *vnútorný fotoelektrický efekt* (napr. vo fotorezistoroch a fototranzistoroch); a (3) Jav, pri ktorom svetlo generuje elektromotorickú silu (napätie) v určitom smere v rámci objektu, sa nazýva *fotovoltaický efekt* (napr. v solárnych článkoch).

 

Fotoelektrické metódy detekcie ponúkajú množstvo výhod vrátane vysokej presnosti, rýchlej odozvy a bez{0}}dotykovej prevádzky. Okrem toho sú schopné merať širokú škálu parametrov a samotné senzory sa vyznačujú jednoduchou štruktúrou a vysoko flexibilnými, rôznorodými konfiguráciami. V dôsledku toho sa fotoelektrické senzory vo veľkej miere využívajú v rôznych aplikáciách detekcie a riadenia.

 

Fotoelektrické snímače slúžia ako kľúčové komponenty na dosiahnutie fotoelektrickej konverzie v rámci rôznych fotoelektrických detekčných systémov; sú to zariadenia zodpovedné za transformáciu optických signálov-vrátane viditeľného svetla a ultrafialového laserového svetla-na elektrické signály.

 

Fotoelektrický snímač je podľa definície snímač, ktorý využíva fotoelektrické zariadenie ako svoj primárny snímací alebo konverzný prvok. Môže sa použiť na detekciu ne-elektrických fyzikálnych veličín, ktoré priamo vyvolávajú zmeny v úrovniach svetla,-ako je intenzita svetla, osvetlenie, rádiometrická teplota a zloženie plynu-, ako aj iných ne{4}}elektrických veličín, ktoré možno premeniť na variácie svetla, vrátane priemeru dielu, drsnosti povrchu, napätia, posunutia, stavov vibrácií, rýchlosti a rozpoznania tvaru objektu. Fotoelektrické senzory, ktoré sa vyznačujú bezkontaktnou prevádzkou, rýchlou odozvou a spoľahlivým výkonom, našli široké uplatnenie v systémoch priemyselnej automatizácie a robotiky. Stále sa objavujú nové fotoelektrické zariadenia; najmä nástup obrazových snímačov CCD otvoril novú kapitolu v ďalšej aplikácii technológie fotoelektrického snímania.