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  在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，人們?cè)谌粘Ｉ?、生產(chǎn)過(guò)程中，十分依靠光電子器件。作為傳感器的其中一種，光電傳感器具有頻譜寬、不受電磁干擾的影響、非接觸測(cè)量、精度高、分辨力高、可靠性高、反應(yīng)快、防爆性能佳等優(yōu)點(diǎn)。特別是20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著激光、光纖、CCD等技術(shù)的發(fā)展，光電式傳感器也得到了飛速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)、物理和工程技術(shù)等領(lǐng)域。

 今天，小編就來(lái)簡(jiǎn)單地介紹一下光電傳感器。

 1、光電傳感器概述

 光電式傳感器（Photoelectric  Sensor）是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器的總稱(chēng)。它先將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成光量（光的強(qiáng)度、頻率或波長(zhǎng)、相位、偏振態(tài)）的變化，然后通過(guò)光電器件將相應(yīng)的光量轉(zhuǎn)換成電量。光電傳感器可以用來(lái)測(cè)量直接引起光量變化的其他非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來(lái)測(cè)量能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀況的識(shí)別等。

 光電式傳感器是通過(guò)被測(cè)量或與被測(cè)量直接關(guān)聯(lián)的敏感元件來(lái)調(diào)制光信號(hào)，使光信號(hào)的某些參數(shù)發(fā)生變化，如光強(qiáng)、頻率或波長(zhǎng)、相位、偏振態(tài)，其中間變量是光信號(hào)，即光電傳感器以光學(xué)量為轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)，以光信號(hào)為轉(zhuǎn)換和傳輸載體；然后通過(guò)光電器件將光量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏炕螂娏枯敵?，其轉(zhuǎn)換元件即是光電元件。因此，采用光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器就統(tǒng)稱(chēng)為光電式傳感器。

 光電式傳感器中普遍采用光調(diào)制技術(shù)。所謂“調(diào)制”，是將研究對(duì)象的信號(hào)（信息）通過(guò)載體傳輸出去。因此，光調(diào)試過(guò)程就是將一攜帶信息的信號(hào)疊加在載波光波上，完成這一過(guò)程的器件叫作調(diào)制器。調(diào)試器能使載波光波的參數(shù)隨外加信號(hào)變化而變化。光的解調(diào)過(guò)程通常是將載波光攜帶的信號(hào)轉(zhuǎn)換成光強(qiáng)度變化,然后由光電器件進(jìn)行檢測(cè)。光調(diào)制技術(shù)包括光強(qiáng)度調(diào)制、光頻率或波長(zhǎng)調(diào)制、光相位調(diào)制和光偏振態(tài)調(diào)制。其中，光強(qiáng)度調(diào)制是最常用的調(diào)制技術(shù)。

 2、 光電傳感器組成

 光電式傳感器的一般組成結(jié)構(gòu)如下圖3所示，主要包括光源、光通路、光電器件和測(cè)量電路四個(gè)部分。光電式傳感器既可以測(cè)量光信號(hào)，也可以測(cè)量其他非光信號(hào)，只要這些信號(hào)最終能引起到達(dá)光電器件的光量的變化。

 光電元件是光電傳感器中最重要的組成部分，它的核心工作原理是不同類(lèi)型的光電效應(yīng)。根據(jù)波粒二象性，光是由光速運(yùn)動(dòng)的光子所組成，  當(dāng)物體受到光線(xiàn)照射時(shí)，其內(nèi)部的電子吸收了光子的能量后改變狀態(tài)，自身的電性質(zhì)也會(huì)發(fā)生改變，這樣的現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng)。

 根據(jù)電屬性狀態(tài)的不同變化，將光電效應(yīng)分為以下三種：

 1）外光電效應(yīng)

 在光線(xiàn)作用下使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為外光電效應(yīng)?；谕夤怆娦?yīng)的光電元件有光電管，光電倍增管等

 2）光電導(dǎo)效應(yīng)

 半導(dǎo)體內(nèi)的電子吸收光子后不能躍出半導(dǎo)體，使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)按其工作原理可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)?；诠怆妼?dǎo)效應(yīng)的光電元件有光敏電阻，光敏晶體管等

 3）光生伏特效應(yīng)

 在光線(xiàn)作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏特效應(yīng)?；诠馍匦?yīng)的光電元件有光電池和光敏二極管、三極管等

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