Фотоэлектрический датчик — это устройство, которое преобразует оптические сигналы в электрические сигналы. Принцип его действия основан на фотоэлектрическом эффекте. Фотоэлектрический эффект относится к явлению, при котором, когда свет падает на определенные материалы, электроны внутри материала поглощают энергию фотонов, что приводит к соответствующим электрическим эффектам. В зависимости от специфики этих явлений фотоэффект подразделяют на три типа: внешний фотоэффект, внутренний фотоэффект и фотоэлектрический эффект. Фотоэлектрические устройства включают фотоэлементы, фотоумножители, фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и солнечные элементы. Здесь анализируются характеристики и характеристики этих фотоэлектрических устройств.
Фотоэлектрический датчик обычно состоит из двух основных частей: пути обработки и чувствительного элемента. Его фундаментальный принцип основан на фотоэлектрическом эффекте: он преобразует изменения измеряемой переменной в изменения оптического сигнала, а затем, используя фотоэлектрические компоненты, дополнительно преобразует этот не-электрический сигнал в электрический сигнал. Фотоэлектрический эффект можно представить как поток фотонов,-каждый из которых несет определенное количество энергии,-бомбардирующий объект. В этом процессе энергия фотонов передается электронам; в частности, вся энергия одного фотона поглощается одним электроном за одно событие. Получив эту переданную энергию, электрон претерпевает изменение состояния, тем самым вызывая соответствующий электрический эффект внутри объекта, освещаемого светом. Обычно фотоэлектрический эффект подразделяется на три категории: (1) Явление, при котором свет вызывает испускание электронов с поверхности объекта, называется *внешним фотоэлектрическим эффектом* (например, в фотоэлементах и фотоумножителях); (2) Явление, при котором свет вызывает изменение удельного сопротивления объекта, называется *внутренним фотоэлектрическим эффектом* (например, в фоторезисторах и фототранзисторах); и (3) Явление, при котором свет генерирует электродвижущую силу (напряжение) в определенном направлении внутри объекта, называется *фотоэлектрическим эффектом* (например, в солнечных элементах).
Фотоэлектрические методы обнаружения обладают многочисленными преимуществами, включая высокую точность, быстрое время отклика и бесконтактную работу. Кроме того, они способны измерять самые разные параметры, а сами датчики имеют простую конструкцию и очень гибкие и разнообразные конфигурации. Следовательно, фотоэлектрические датчики широко используются в различных приложениях обнаружения и управления.
Фотоэлектрические датчики служат ключевыми компонентами для достижения фотоэлектрического преобразования в различных системах фотоэлектрического обнаружения; это устройства, отвечающие за преобразование оптических сигналов,-включая видимый свет и ультрафиолетовый лазерный свет-в электрические сигналы.
Фотоэлектрический датчик по определению — это датчик, в котором фотоэлектрическое устройство используется в качестве основного чувствительного или преобразующего элемента. Его можно использовать для обнаружения не-физических величин, которые непосредственно вызывают изменения уровней освещенности-таких как интенсивность света, освещенность, радиометрическая температура и состав газа-, а также других неэлектрических величин, которые можно преобразовать в изменения света, включая диаметр детали, шероховатость поверхности, деформацию, смещение, вибрацию, скорость, ускорение, а также распознавание форм объектов и рабочих состояний. Фотоэлектрические датчики, характеризующиеся бесконтактным действием, быстрым откликом и надежностью, нашли широкое применение в системах промышленной автоматизации и робототехники. Продолжают появляться новые фотоэлектрические устройства; в частности, появление датчиков изображения CCD открыло новую главу в дальнейшем применении технологии фотоэлектрических датчиков.