光生伏特效應(yīng)簡(jiǎn)稱(chēng)光伏效應(yīng)，指的是物體在受到光照之后產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。光電池是一種自發(fā)電式的光電元件，它受到光照時(shí)自身能產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)，在不加電源的情況下，只要接通外電路，便有電流通過(guò)。具體的工作原理如下：

　　光伏電池在一塊N型硅片上用擴(kuò)散的方法摻入一些P型雜質(zhì)而形成的一個(gè)大面積PN結(jié)，P區(qū)有大量的空穴，N區(qū)有大量的電子。當(dāng)光照射P區(qū)表面時(shí)，若光子能量大于硅的禁帶寬度，則在P型區(qū)內(nèi)每吸收一個(gè)光子便產(chǎn)生一個(gè)電子—空穴對(duì)，P區(qū)表面吸收的光子越多，激發(fā)的電子空穴越多，越向PN結(jié)區(qū)越少。由于PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的方向是由N區(qū)指向P區(qū)的，它使擴(kuò)散到PN結(jié)附近的電子—空穴對(duì)分離，光生電子被推向N區(qū)，光生空穴被留在P區(qū)。從而使N區(qū)帶負(fù)電，P區(qū)帶正電，形成光生電動(dòng)勢(shì)。若用導(dǎo)線(xiàn)連接P區(qū)和N區(qū)，電路中就有光電流流過(guò)。

　　光電傳感器的分類(lèi)

　　光電傳感器按檢測(cè)方式分為漫反射型、反射板型、對(duì)射型：

　　根據(jù)相應(yīng)的檢測(cè)方式有下列這些不同結(jié)構(gòu)的光電傳感器：

　?、挪坌凸怆妭鞲衅?/p>

　　把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見(jiàn)光，在無(wú)阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過(guò)時(shí)，光被遮擋，光電開(kāi)關(guān)便動(dòng)作。輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開(kāi)關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。

　　⑵對(duì)射型光電傳感器

　　若把發(fā)光器和收光器分離開(kāi)，就可使檢測(cè)距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開(kāi)關(guān)就稱(chēng)為對(duì)射分離式光電開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱(chēng)對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)。它的檢測(cè)距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過(guò)路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過(guò)時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。

　?、欠垂獍逍凸怆婇_(kāi)關(guān)

　　把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱(chēng)為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電開(kāi)關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來(lái)被收光器收到;一旦光路被檢測(cè)物擋住，收光器收不到光時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。

　　⑷擴(kuò)散反射型光電開(kāi)關(guān)

　　它的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測(cè)物通過(guò)時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來(lái)，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。

　　光電傳感器的基本特性包括輸出電流與接收器兩端電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)、輸出電流與發(fā)射器輸入電流之間的關(guān)系曲線(xiàn)、輸出電流隨溫度變化的關(guān)系曲線(xiàn)、脈沖響應(yīng)特性曲線(xiàn)等。

　　光電傳感器的特點(diǎn)

　　在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中有下列特點(diǎn)：

　　1、檢測(cè)距離長(zhǎng)

　　如果在對(duì)射型中保留10m以上的檢測(cè)距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測(cè)手段（磁性、超聲波等） 無(wú)法遠(yuǎn)距離檢測(cè)。

　　2、對(duì)檢測(cè)物體的限制少

　　由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理，所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定 在金屬，它可對(duì)玻璃。塑料。木材。液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。

　　3、響應(yīng)時(shí)間短

　　光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短。

　　4、分辨率高

　　能通過(guò)高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過(guò)構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。

　　5、可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)

　　可以無(wú)須機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，因此不會(huì)對(duì)檢測(cè)物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長(zhǎng)期使用。

　　6、可實(shí)現(xiàn)顏色判別

　　通過(guò)檢測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線(xiàn)波長(zhǎng)和檢測(cè)物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對(duì)檢測(cè)物體的顏色進(jìn)行檢測(cè)。

　　7、便于調(diào)整

　　在投射可視光的類(lèi)型中，投光光束是眼睛可見(jiàn)的，便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。

　　光電傳感器的選型

　　光電傳感器使用前的選型需考慮下列因素：

　　檢測(cè)物體

　　1、對(duì)射型（物體被測(cè)面尺寸）

　　2、回歸反射型（物體被測(cè)面尺寸，光澤反射能力強(qiáng)弱）

　　3、擴(kuò)散反射型（物體被測(cè)面尺寸，被測(cè)物體顏色）

　　檢測(cè)方式

　　1、對(duì)射型（投光器+受光器），

　　2、回歸反射型（反射板+投受光器），

　　3、擴(kuò)散反射型（靠物體將投出的光線(xiàn)反射回受光器，固需要確認(rèn)是否有背景物體）

　　輸出形態(tài)

　　1、常開(kāi)（NO）2、常閉（NC）3、常開(kāi)（NO）+常閉（NC）4、常開(kāi)（NO）或常閉（NC）

　　檢測(cè)距離

　　1、對(duì)射型（投光器到受光器的距離），

　　2、回歸反射型（反射板到投受光器的距離），

　　3、擴(kuò)散反射型（被測(cè)物體到投受光器的距離）

　　控制輸出

　　1、晶體管輸出（NPN低電平輸出，PNP高電平輸出）

　　2、繼電器接點(diǎn)輸出

　　工作電源

　　1、直流

　　2、交流

　　3、交直流通用

　　安裝連接方式

　　1、導(dǎo)線(xiàn)引出型（默認(rèn)導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度1.2m）

　　2、 接插件型（配接插線(xiàn)需要確認(rèn)直線(xiàn)性或L字型，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度）

　　其他功能

　　延時(shí)功能（E3JM）

?