
各種傳感器是構建物聯網感知層的重要感知設備,是物聯網獲取信息和實現物體控制的初步環(huán)節(jié)??梢哉f,傳感器對物聯網有著非常重要的影響。
光電傳感器是一種以光電元件為檢測元件的傳感器,具有反應快、精度高、非接觸等優(yōu)點,具有檢測參數多、結構簡單、形式靈活多樣的優(yōu)點。所以光電傳感器廣泛應用于監(jiān)控領域。
光電傳感器的工作原理。
光電傳感器的感光元件采用光電效應,光電效應分為外和內光電效應(分為光電導向效應和光生伏特效應)。
內部光電效應:
(1)光電導向效應:當入射光子射入半導體表面時,半導體吸收入射光子,產生電子空穴,增加自身的電導率。
(2)光伏效應:當一定波長的光照射不均勻的半導體(如PN結)時,半導體內部在自建場的作用下會產生光電壓。
當光線照射到半導體或絕緣體的表面時,刺激物體內部的束縛電子,從而改變物體的導電性能。這叫內光電效應。顯然,輻射通量越大,刺激的電子越多,物體的電阻值越小。
光導管(又稱光敏電阻)是利用內部光電效應制成的半導體設備。像硫化鎘、硫化鉛、硫化銦、硒化鎘、硒化鉛這樣的都是半導體光導管。光導管的優(yōu)點是體積小,堅固耐用。主要用于光譜儀的光接收器、光電控制、激光接收和遠程檢測。
外光電效應:
由光電效應或光致電離引起的光電發(fā)射。在光的作用下,電子可以從物體表面逸出,稱為外部光電效應或光電發(fā)射。
當物質被光照射時,電子獲得足夠的光能后從物質表面放射的現象稱為光電子發(fā)射效應。發(fā)射的電子稱為光電子,發(fā)射光電子的物體稱為光電發(fā)射器。光電形成的電流是光電流。
光電產品的應用。
太陽能總輻射傳感器。
太陽能總輻射傳感器采用光電原理,可用于測量太陽光下的總輻射值。輻射式傳感器采用高精度感光元件,寬光譜吸收,全光譜吸收量高,穩(wěn)定性好;同時,在感應元件外安裝透光率高達95%的防塵罩,采用特殊處理,減少灰塵吸附,有效防止環(huán)境因素對內部元件的干擾,可以更準確地測量太陽輻射量。該產品采用標準Mod-bus通訊協(xié)議,可直接讀取當前太陽輻射值,接線方式簡單。外形小巧美觀,安裝空間小。該產品廣泛應用于太陽能利用、氣象、農業(yè)、建筑材料老化、空氣污染等部門。
光電煙霧報警器。
光電感煙火災檢測報警器(以下簡稱報警器)可以檢測火災時產生的煙霧。報警器采用光電感煙裝置和優(yōu)良的生產工藝,工作穩(wěn)定,外形美觀,安裝簡單,無需調試,可廣泛應用于商場、酒店、商店、倉庫、機房、住宅等場所進行火災安全檢測。報警器內置蜂鳴器,報警后可發(fā)出強烈聲音。
光合有效輻射傳感器。
光合有效輻射傳感器采用光電感應原理,可用于測量光譜范圍在400~700nm之間的光合有效輻射。該傳感器采用高精度光電感應元件,寬光譜吸收,400-700nm范圍內吸收量大,穩(wěn)定性好;當有光照時,產生與入射輻射強度成正比的電壓信號,其靈敏度與入射光直射角度的余弦成正比。防塵罩采用特殊處理,減少灰塵吸附,有效防止環(huán)境因素對內部元件的干擾,更準確地測量光合有效輻射。