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圖爾克TURCK接近開關(guān)的光電轉(zhuǎn)換原理解析

2.3光電轉(zhuǎn)換：

2.3.1光電器件：光電器件的功能是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。由于光電傳感器種類繁多，對(duì)光電器件的要求也各不相同。根據(jù)檢測(cè)原理，熱檢測(cè)類型和光子檢測(cè)類型，

光電器件可分為兩種類型。熱檢測(cè)類型首先將信號(hào)的能量改變?yōu)槠渥陨淼臏囟茸兓缓笠蕾囉谠O(shè)備的特定溫度敏感特性將溫度變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。

這種檢測(cè)在某些場(chǎng)合具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。另一種類型的光子檢測(cè)基于光電效應(yīng)的原理，即使用光子本身來(lái)激發(fā)載流子。這些探測(cè)器具有一定的截止波長(zhǎng)，

但它們具有快速響應(yīng)，高靈敏度并且被最廣泛使用。以下重點(diǎn)介紹光電結(jié)探測(cè)器：2.3.1.1普通光電二極管：利用光子引起電子躍遷，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。它由PN結(jié)構(gòu)成，

反向偏置（無(wú)反向偏置也稱為光電池），光電二極管的光譜帶寬與其材料有關(guān)。硅光電二極管為0.4至1.1μm（峰值0.9μm），光電二極管為0.6。 ~1.8μm（峰值1.5μm）

2.3.1.2 PIN光電二極管：PN結(jié)被本征半導(dǎo)體層I隔開。由于特殊的PN結(jié)雜質(zhì)濃度高，因本征層的存在提高了量子轉(zhuǎn)換效率I.，它降低了PN結(jié)之間的電容，因此它具有比普通光電二極管更高的靈敏度和響應(yīng)速度，并且對(duì)紅外波長(zhǎng)具有更好的響應(yīng)。它已被廣泛用于光電開關(guān)的設(shè)計(jì)。特別是，它更適用于需要檢測(cè)速度為、且檢測(cè)距離長(zhǎng)的開關(guān)。典型參數(shù)：短路電流約為幾十馬（1000勒克斯），響應(yīng)速度約為50納秒，峰值波長(zhǎng)為0.9-0.95微米。

 2.3.1.3光電晶體管：常見的三極集電極結(jié)形成為光電二極管，相當(dāng)于光電二極管和晶體管放大器。因此，光電晶體管的光電流大于具有相同有效面積的光電二極管的光電流。它是幾十甚至幾百倍，但其響應(yīng)速度比二極管的響應(yīng)速度差。它廣泛用于光電開關(guān)的設(shè)計(jì)。典型參數(shù)：光電ST-1KLB光電流1.5~1.6ma（200Lux）、峰值波長(zhǎng)0.88μm，響應(yīng)速度約為Ton：~10μs，Toff：~10μs，其衍生型為達(dá)林頓光電晶體管，最小光電流為約5毫安，由于沒有使用，因此未使用。

 2.3.1.4 PSD位置敏感器件：它是一種對(duì)光敏表面上入射光點(diǎn)位置敏感的器件，也稱為坐標(biāo)光電池。它分為一維PSD和二維PSD，它是一種特殊結(jié)構(gòu)的光電探測(cè)器。原理是利用半導(dǎo)體的“橫向效應(yīng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)器件對(duì)光點(diǎn)位置敏感的目的。它具有高靈敏度、高分辨率、響應(yīng)速度快，配置電路簡(jiǎn)單，可以精確測(cè)量工業(yè)自動(dòng)控制中的位置變化，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

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