Фотоэлектрические датчики

Июль 29, 2022

Главная
Разное
Фотоэлектрические датчики

Содержание

2. б – с изменяемой площадью цилиндрический
3. г – с изменением диэлектрической постоянной
4. в – с изменяемой площадью плоский
5. Фотоэлектрические датчики Принцип действия фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) основан на использовании фотоэлектрического эффекта, т. е. они реагируют
6. ё В зависимости от поведения электронов, высвобождающихся под действием светового потока, различают три группы фотоэлементов: с
8. Фотоэлемент с внешним фотоэффектом (рис. 10, а) представляет собой вакуумную двухэлектродную лампу. Катод 1 образован светочувствительным
9. Промышленность выпускает фотоэлементы следуюших типов: ЦГ — цезиевый газонакопленный; СЦВ — сурьмяно-цезиевый, вакуумный; ЦВ — цезиевый,
10. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом (фоторезисторы) чувствительнее элементов первого типа, использующих фотоэффект со свободной поверхности металла. Фотоэлементы
11. Фоторезисторы (рис. 10, б) представляют собой стеклянную пластинку 1 с нанесенным тонким слоем селена или сернистых
12. У вентильных преобразователей свободные электроны, изменяя свою энергию под действием светового потока остаются в веществе. В
14. Скачать презентацию

Слайд 2

б – с изменяемой площадью цилиндрический

Слайд 3

г – с изменением диэлектрической постоянной

Слайд 4

в – с изменяемой площадью плоский

Слайд 5

Фотоэлектрические датчики
Принцип действия фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) основан на использовании фотоэлектрического эффекта,

т. е. они реагируют на изменение светового потока. Создание фотоэлектрических преобразователей оказалось возможным, когда были открыты материалы, электроны которых получают дополнительную энергию при воздействии световой энергии. Причем значение дополнительной энергии может быть таково, что часть электронов оказывается свободной.

Слайд 6

ё
В зависимости от поведения электронов, высвобождающихся под действием светового потока, различают

три группы фотоэлементов: с внешним и внутренним фотоэффектом и с запирающим слоем (вентильные).

Слайд 7

Слайд 8

Фотоэлемент с внешним фотоэффектом (рис. 10, а) представляет собой вакуумную двухэлектродную

лампу. Катод 1 образован светочувствительным слоем (цезий или сплав сурьмы с цезием) и нанесен на внутреннюю поверхность лампы, а анод 2 выполняется в виде кольца или пластины. Нередко в лампу вводят некоторое количество нейтрального газа (аргона), который не окисляет поверхность металла, но способен ионизироваться под ударами летящих электронов и увеличивать за счет своих ионов значение протекающего тока. Под действием световой энергии с поверхности выбиваются электроны, образующие электрический ток (внешний фотоэффект).

Слайд 9

Промышленность выпускает фотоэлементы следуюших типов: ЦГ — цезиевый газонакопленный; СЦВ —

сурьмяно-цезиевый, вакуумный; ЦВ — цезиевый, вакуумный.
Фотоэлементы с внешним фотоэффектом обладают высокой чувствительностью и высокой температурной стабильностью. Для них характерна линейная зависимость фототока от светового потока. К числу недостатков рассмотренных фотоэлементов, которые ограничивают их применение в автоматических системах управления, относятся: необходимость в повышенном напряжении питания; хрупкость стеклянного баллона; старение и утомляемость, т. е. снижение чувствительности при сильной освещенности.

Слайд 10

Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом (фоторезисторы) чувствительнее элементов первого типа, использующих фотоэффект

со свободной поверхности металла. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом не нуждаются во вспомогательной энергии, и им может быть придана весьма разнообразная и очень удобная форма. Недостатками их являются: подверженность влиянию окружающей температуры, утомляемость и высокая инерционность. Последнее ограничивает применение фотоэлементов с внутренним фотоэффектом при частоте прерывания светового потока в несколько десятков герц.

Слайд 11

Фоторезисторы (рис. 10, б) представляют собой стеклянную пластинку 1 с нанесенным

тонким слоем селена или сернистых соединений различных металлов (таллия, висмута, кадмия, свинца). К пластине прикреплены электроды 2, имеющие контакт с полупроводниковым слоем. Размеры фоторезисторов очень невелики. При подаче к электродам напряжения через фоторезистор будет протекать ток, значение которого пропорционально освещенности. Зависимость тока от освещения имеет нелинейную величину. Однако чувствительность фоторезисторов в сотни раз превышает чувствительность вакуумных элементов, что позволяет их использовать в автоматических устройствах без усилителей.

Слайд 12

У вентильных преобразователей свободные электроны, изменяя свою энергию под действием светового

потока остаются в веществе. В промышленности получили наибольшее распространение селеновые и меднозакисные фотоэлементы.
Селеновый фотоэлемент (рис. 10, в) имеет четыре рабочих слоя. Первый слой образован тонкой пленкой золота 1, далее идут запирающий слой 2, селеновый слой 3 и стальная подкладка 4. Запирающий слой, обладая детекторным свойством, пропускает электроны, выделившиеся из пленки золота и препятствуют прохождению электронов противоположного направления.