Yleiskatsaus kompakteista valosähköisistä antureista

Apr 07, 2026

Jätä viesti

Valosähköinen anturi on laite, joka muuntaa optiset signaalit sähköisiksi signaaleiksi. Sen toimintaperiaate perustuu valosähköiseen efektiin. Valosähköisellä efektillä tarkoitetaan ilmiötä, jossa valon osuessa tiettyihin materiaaleihin materiaalin elektronit absorboivat fotonien energiaa, mikä johtaa vastaaviin sähköisiin vaikutuksiin. Näiden ilmiöiden erityisluonteen perusteella valosähköinen vaikutus luokitellaan kolmeen tyyppiin: ulkoinen valosähköinen vaikutus, sisäinen valosähköinen vaikutus ja aurinkosähköefekti. Valosähköisiä laitteita ovat valokennot, valomonistinputket, valovastukset, valodiodit, valotransistorit ja aurinkokennot. Näiden valosähköisten laitteiden suorituskyky ja ominaiskäyrät analysoidaan tässä.

 

Valosähköinen anturi koostuu tyypillisesti kahdesta pääosasta: käsittelypolusta ja anturielementistä. Sen perusperiaate juontaa juurensa valosähköisestä vaikutuksesta: se muuntaa mitatun suuren muutokset optisen signaalin muutoksiksi ja sitten valosähköisiä komponentteja hyödyntäen muuntaa tämän ei-sähköisen signaalin edelleen sähköiseksi signaaliksi. Valosähköinen tehoste voidaan visualisoida fotonivirtana,-jokainen joka kuljettaa tietyn määrän energiaa-pommittaa kohdetta. Tässä prosessissa fotonien energia siirtyy elektroneihin; Erityisesti yksi elektroni absorboi yhden fotonin koko energian yhdessä tapahtumassa. Vastaanotettuaan tämän siirretyn energian elektronin tila muuttuu, mikä aiheuttaa vastaavan sähköisen vaikutuksen valon valaisemassa esineessä. Yleisesti valosähköinen vaikutus luokitellaan kolmeen luokkaan: (1) Ilmiötä, jossa valo aiheuttaa elektronien emittoimisen esineen pinnalta, kutsutaan *ulkoiseksi valosähköiseksi efektiksi* (esim. valokennoissa ja valomonistinputkissa); (2) Ilmiötä, jossa valo aiheuttaa muutoksen kohteen resistanssissa, kutsutaan *sisäiseksi valosähköiseksi efektiksi* (esim. valovastuksessa ja valotransistoreissa); ja (3) Ilmiötä, jossa valo synnyttää sähkömotorisen voiman (jännitteen) tiettyyn suuntaan kohteen sisällä, kutsutaan *valosähköilmiöksi* (esim. aurinkokennoissa).

 

Valosähköiset tunnistusmenetelmät tarjoavat lukuisia etuja, kuten korkean tarkkuuden, nopeat vasteajat ja kosketuksettoman toiminnan. Lisäksi ne pystyvät mittaamaan monenlaisia ​​parametreja, ja itse anturit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia ​​ja erittäin joustavia, monipuolisia konfiguraatioita. Tästä johtuen valosähköisiä antureita käytetään laajasti erilaisissa tunnistus- ja ohjaussovelluksissa.

 

Valosähköiset anturit toimivat keskeisinä komponentteina valosähköisen muuntamisen saavuttamiseksi erilaisissa valosähköisissä tunnistusjärjestelmissä; ne ovat laitteita, jotka vastaavat optisten signaalien -mukaan lukien näkyvä valo ja ultraviolettilaservalo-muuntamisesta sähköisiksi signaaleiksi.

 

Valosähköinen anturi on määritelmänsä mukaan anturi, joka käyttää valosähköistä laitetta ensisijaisena tunnistus- tai muunnoselementtinä. Sitä voidaan käyttää havaitsemaan ei--sähköisiä fyysisiä suureita, jotka aiheuttavat suoraan muutoksia valotasoissa,-kuten valon intensiteetti, valaistus, radiometrinen lämpötila ja kaasukoostumus-sekä muita ei--sähköisiä suureita, jotka voidaan muuntaa valon nopeuden vaihteluiksi, mukaan lukien osan halkaisija, pinnan karheus, värähtely, värähtely, accin. kohteen muodoista ja toimintatiloista. Kosketukseton toimintansa, nopea reagointikykynsä ja luotettava suorituskykynsä luontaisivat valosähköiset sensorit ovat löytäneet laajan sovelluksen teollisuusautomaatiojärjestelmissä ja robotiikassa. Uusia valosähköisiä laitteita ilmaantuu jatkuvasti; erityisesti CCD-kuvasensorien tulo on avannut uuden luvun valosähköisen sensoritekniikan jatkosovelluksissa.