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傳感器,

瀏覽次數(shù):3204發(fā)布日期:2010-09-28

傳感器,/39529839/39529829
傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進步將光信號轉換成電信號。光電傳感器般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點,而且可測參數(shù)多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。   光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉換的關鍵元件,它是把光信號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。   光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、可靠等特點,因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。近年來,新的光電器件不斷涌現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,為光電傳感器的進步應用開創(chuàng)了新的頁。

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由光通量對光電元件的作用原理[1]不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測量轉換  光電傳感器
成連續(xù)變化的光電流,它與被測量間呈單值關系.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類.所謂透射式是指被測物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經被測物光遮其中部份,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路位置有關.   光敏二極管是zui常見的光傳感器。光敏二極管的外型與般二極管樣,只是它的管殼上開有個嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下,并與負載電阻相串聯(lián),當無光照時,它與普通二極管樣,反向電流很小(<µA),稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發(fā),產生電子-空穴,稱為光電  光電傳感器
載流子。在外電場的作用下,光電載流子參于導電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比,于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。   光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外,還有對電信號放大的功能。光敏三管的外型與般三極管相差不大,般光敏三極管只引出兩個極——發(fā)射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結反偏,發(fā)射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比般三極管的穿透電流還小;當有光照時,激發(fā)大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流Ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,集電極電流Ic=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

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傳感器特長
檢測距離長   如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等,便能實現(xiàn)其他檢測手段(磁性、超聲波等) 無法離檢測。   ②對檢測物體的限制少   由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理,所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬,它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進行檢測。   ③響應時間短   光本身為高速,并且傳感器的電路都由電子零件構成,所以不包含機械性工作時間,響應時間非常短。   ④分辨率高   能通過設計技術使投光光束集中在小光點,或通過構成特殊的受光光學系統(tǒng),來實現(xiàn)高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。   ⑤可實現(xiàn)非接觸的檢測   可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測,因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長期使用。   ⑥可實現(xiàn)顏色判別   通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質,可對檢測物體的顏色進行檢測。   ⑦便于調整   在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對檢測物體的位置進行調整。
傳感器市場前景預測
咨詢公司傳感器市場報告顯示,2008年傳感器市場容量為506億美元,預計2010年傳感器市場可達600億美元以上。調查顯示,東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場增長zui快的地區(qū),而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布zui大的地區(qū)。就世界范圍而言,傳感器市場上增長zui快的依舊是汽車市場,占二位的是過程控制市場,看好通訊市場前景。   些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模zui大,分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微機電系統(tǒng))傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中,無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。   目前,的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。有關專家指出,傳感器域的主要技術將在現(xiàn)有基礎上予以延伸和提高,各國將競相加速新代傳感器的開發(fā)和產業(yè)化,競爭也將日益激烈。新技術的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場,比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與*的擴大。

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