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人们为了从外界获取信,借助与感觉器官。而靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的成功就远远不够了。为了适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的,所以又称之为电五官。
新技术革命的到来世界逐渐的进入了信时。在利用信的过程中,要解决的就是要获取准确可靠的信,而传感器是获取自然和生产领域中信的重要途径。
在现工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程的各个参数,使设备工作在正常状态,并使产品达到的质量。因此可以说,没有众多的优良传感器,现化生产也失去了基础。
在基础科学研究中,传感器更具有的地位。现科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到nm的粒子世界,纵上要观察长达数十的天体演化短到s的瞬间反应。此外,还出现对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如温、低温、压、真空、场、超弱场等领域。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,就在于对象信的获取存在困难,而一些新型和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是边缘学科开发的。
传感器早已渗透到工业生产、宇宙开发、海探测、环境保护、调查、医学诊断、生物工程等极其广泛的领域。可以好不夸张的说,从茫茫的太空,到浩瀚的海,以及各种复杂的工程系统,几乎每一个现化项目,都离不开各种各样的传感器。如:称重传感器。
由此可观,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。在都非常重视这一领域的发展。相信在不久的将来,传感器将会出现一个质的飞跃,达到与其重要地位相称的水平。
激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。
激光是20世纪60年出现的重大的科学技术成就之一。它发展迅速,已广泛应用于、生产、医学和非电测量等各方面。激光与普通光不同,需要用激光器产生。激光器的工作物质,在正常状态下,多数原子处于稳定的低能级E1,在适当频率的外界光线的作用下,处于低能级的原子吸收光子能量受激发而跃迁到高能级E2。光子能量E=E2-E1=hv,式中h为普克常数,v为光子频率。反之,在频率为v的光的诱发下,处于能级E2的原子会跃迁到低能级释放能量而发光,称为受激辐射。激光器使工作物质的原子反常地多数处于高能级(即粒子数反转分布),就能使受激辐射过程占优势,从而使频率为v的诱发光得到增强,并可通过平行的反射镜形成雪崩式的放大作用而产生强大的受激辐射光,简称激光。
激光具有3个重要特性:
① 方向性(即高定向性,光速发散角小),激光束在几公里外的扩展围不过几厘米;
②高色性,激光的频率宽度比普通光小10倍以上;
③高亮度,利用激光束会聚高可产生达几百万度的温度。
反射型光电传感器
一般称作光敏反射可使用从UV(紫外线)到IR(红外线)的多种光源来满足不同的感应要求。
反射型光电传感器(光集成电路输出)参数特性:
光电传感器的应用:
一、烟尘浊度监测仪
防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染,要知道烟尘排放量,因此对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟的烟尘浊度是用通过光在烟传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加,光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加,到达光检测器的光减少,因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。
二、光电池在光电检测和自动控制方面的应用
光电池作为光电探测使用时,其基本原理与光敏二极管相同,但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压;光电转换,光谱范围宽,频率特性好,噪声低等,它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。