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光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。新的光电器件不断涌现,是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。
螺管式自感传感器传感器工作时,衔铁在线圈中伸入长度的变化将引起螺管线圈电感量的变化。对于长螺管线圈l>>r,当衔铁工作在螺管的中部时,可以认为线圈内磁场强度是均匀的,线圈电感量L与衔铁的插入深度l大致上成正比。螺管型电感传感器这种传感器结构简单,制作容易,灵敏度较低,适用于测量较大的位移量。差动式自感传感器由于线圈中通有交流励磁电流,因而衔铁承受电磁吸力,会引起振动和附加误差,而且非线性误差较大。外界的干扰、电源电压频率的变化、温度的变化都会使输出产生误差。
光电效应的实验装置物质在光的作用下释放出电子,这种现象叫光电效应。光电效应通常又分为外光电效应和内光电效应两大类。在光线作用下,物体内的电子逸出物体表面,向外发射的现象称为外光电效应。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。受光照物体电导率发生变化,或产生光生电动势的效应叫内光电效应。内光电效应又可分为以下两大类。在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,而引起材料电阻率的变化,这种现象称为光电导效应。大多数的高电阻率半导体都具有光电导效应。基于这种效应的光电器件有光敏电阻(也称光电导管),其常用的材料有硫化镉(CdS)、硫化铅(PbS)、锑化铟(InSb)、非晶硅(a-Si:H)等。