Nguyên Lý Của Mạch Cảm Biến Quang điện - Shunlongwei Co. Ltd

Quang điện cảm biến là thiết bị có thể chuyển đổi tín hiệu ánh sáng nhìn thấy thành tín hiệu điện. Nó cũng có thể được gọi là một thiết bị quang điện. Nó chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực công tắc điều khiển ánh sáng, ánh sáng điều khiển ánh sáng, và báo động điều khiển ánh sáng để điều khiển các ánh sáng nhìn thấy khác nhau.

Quang điện cảm biến mạch sơ đồ

Qua hình trên có thể thấy rằng cảm biến quang điện sử dụng một điện trở quang làm phần tử quang điện. Điện trở quang là một phần tử nhạy cảm với ánh sáng và giá trị điện trở của nó thay đổi theo cường độ của ánh sáng tới.

Khi ánh sáng xung quanh mạnh, điện trở của cảm biến quang điện RG nhỏ, do đó Vôn giá trị phân chia giữa các điều chỉnh Điện trở RP và cảm biến quang điện RG trở nên thấp hơn và không thể chạm tới bộ kích hoạt Vôn giá trị của điốt kích hoạt hai chiều VD và điốt kích hoạt hai chiều VD bị cắt , đến lượt nó, thyristor hai chiều VS cũng bị tắt và đèn chiếu sáng EL bị tắt.

Khi ánh sáng xung quanh yếu, giá trị điện trở của cảm biến quang điện RG trở nên lớn hơn, do đó giá trị áp suất riêng phần giữa các giá trị có thể điều chỉnh Điện trở RP và cảm biến quang điện RG trở nên cao hơn. Khi cường độ ánh sáng tăng dần, giá trị điện trở của cảm biến quang điện RG dần dần thay đổi Khi Vôn dải phân cách giữa có thể điều chỉnh Điện trở kP và cảm biến quang điện RG đạt đến điện áp kích hoạt của kích hoạt hai chiều của hai cực VD, điốt kích hoạt hai chiều VD được bật, sau đó điốt kích hoạt hai chiều VS cũng được bật và đèn sáng Được bật. EL sáng lên.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang điệnĐiều khiển được thực hiện bằng cách chuyển đổi sự thay đổi của cường độ ánh sáng thành sự thay đổi của tín hiệu điện. Một công tắc quang điện là một công tắc nhỏ điện tử thiết bị có thể phát hiện những thay đổi về cường độ ánh sáng mà nó nhận được. Cảm biến quang điện thường bao gồm ba phần, đó là: bộ phát, bộ thu và bộ phát hiện mạch.

Bộ phát được trang bị một thấu kính hiệu chuẩn để tập trung ánh sáng về phía bộ thu, và cáp bộ thu kết nối thiết bị với bộ khuếch đại ống chân không. Có một đèn sợi đốt nhỏ làm nguồn sáng trong hình trụ kim loại. Những cảm biến đèn sợi đốt nhỏ và chắc chắn này là hình thức phôi thai của cảm biến quang điện ngày nay.

Máy phát hướng vào mục tiêu để phát ra chùm sáng. Chùm sáng phát ra thường đến từ bán dẫn nguồn sáng, điốt phát quang (LED), điốt laze và điốt phát tia hồng ngoại. Chùm tia được phát ra không bị gián đoạn hoặc độ rộng xung bị thay đổi.

Máy thu được cấu tạo bởi photodiode, phototransistor và tế bào quang. Phía trước đầu thu, quang các thành phần chẳng hạn như ống kính và khẩu độ được cài đặt. Đằng sau nó là sự phát hiện mạch, có thể lọc tín hiệu hiệu quả và áp dụng tín hiệu. Photodiodes bây giờ là cảm biến phổ biến. Sự xuất hiện của đi-ốt quang của cảm biến quang điện giống như của đi-ốt thông thường, ngoại trừ việc có một cửa sổ được nhúng trong thủy tinh trên vỏ của cảm biến quang điện để ánh sáng có thể đi vào. Để tăng diện tích tiếp nhận ánh sáng, diện tích của đường giao nhau PN được làm lớn hơn và điốt quang hoạt động Ở trạng thái làm việc phân cực ngược và nối tiếp với điện trở tải, khi không có ánh sáng, đó là giống như một đi-ốt thông thường, dòng điện ngược rất nhỏ, được gọi là dòng điện tối của đi-ốt quang; khi có ánh sáng, các hạt tải điện bị kích thích sinh ra electron-lỗ trống, gọi là hạt tải điện quang điện.

Dưới tác dụng của điện trường ngoài, các hạt mang quang điện tham gia dẫn truyền, tạo thành dòng điện ngược lớn hơn nhiều so với dòng điện tối, dòng điện này gọi là dòng quang điện. Kích thước của dòng quang tỷ lệ với cường độ ánh sáng, do đó có thể thu được tín hiệu điện thay đổi theo cường độ ánh sáng trên điện trở tải.

Ngoài chức năng của photodiode là chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện, bộ chuyển quang điện cảm quang Transistor còn có chức năng khuếch đại tín hiệu điện. Hình dạng của triode cảm quang không khác nhiều so với triode thông thường. Nói chung, triode cảm quang chỉ dẫn ra hai điện cực là cực phát và cực thu, phần đế không dẫn ra ngoài và vỏ ống cũng có cửa sổ để ánh sáng lọt vào. Để tăng khả năng chiếu sáng, người ta làm vùng nền lớn, vùng phát xạ nhỏ, ánh sáng tới chủ yếu bị vùng nền hấp thụ. Khi làm việc, đường giao nhau thu được phân cực ngược và đường giao nhau khởi động được phân cực thuận. Khi không có ánh sáng, dòng điện chạy qua ống là dòng điện tối Iceo = (1 β) Icbo, nhỏ hơn dòng điện xuyên qua của triode thông thường; khi có ánh sáng, một số lớn cặp êlectron - lỗ trống bị kích thích làm cho cường độ dòng điện do điện cực cơ bản Ib sinh ra tăng lên, dòng điện chạy qua ống lúc này gọi là dòng quang điện, dòng điện góp. IC= (1 β) Ib, có thể thấy rằng phototransistor của cảm biến quang điện có độ nhạy cao hơn photodiode.

Ngoài ra, còn có các tấm phát xạ và sợi quang trong các phần tử cấu trúc của cảm biến quang điện. Gương phản xạ góc là một thiết bị phóng có cấu trúc mạnh, được cấu tạo từ một vật liệu phản xạ hình chóp tam giác nhỏ, có thể làm cho chùm ánh sáng quay trở lại chính xác từ tấm phản xạ. Nó có thể thay đổi góc phát xạ từ 0 đến 25 so với trục quang học, sao cho chùm sáng gần như từ một vạch phát xạ, và sau khi phản xạ, nó vẫn quay trở lại từ vạch phản xạ này.