光电传感器的应用

光电传感器在自动检测仪表和自动控制系统中有着广泛的应用，这里仅就光耦合器和光电转速传感器的转速检测中的应用加以介绍。
1.光电耦合器
光电祸合器是由一发光元件和一光电元件同时封装在一个外壳内组合而成的转换元件。
　　1)光电耦合器的结构
光电耦合器的结构有金属密封型和塑料密封型两种。
金属密封型见图7-18(a)，采用金属外壳和玻璃绝缘的结构，在其中部对接，采用环焊以保证发光三极管和光敏三极管对准.以此来提高其灵敏度。
塑料密封型见图7-18(b).是采用双立直插式用塑料封装的结构。管心先装于管脚上，中间再用透明树脂固定，具有集光作用，故此种结构灵敏度较高.

2)砷化稼发光二极管
光电藕合器中的发光元件采用的砷化稼发光二极管是一种半导体发光器件，和普通二极管一样，管芯由，个PN结组成，也具有单向导电的特性.当给PN结加以正向电压后，空间电荷区势垒下降，引起载流子的注人，P区的空穴注人到N 区，注人的电子和空穴相遇而产生复合，释放出能量。对于发光二极管来说，复合时放出的能量大部分以光的形式出现。此光为单色光，对于砷化稼发光二极管来说波长为945m左右.随正向电压的提高，正向电流增加。发光二极管产生的光通量亦增加，其最大值受发光二极管最大允许电流的限制。
3)光电耦合器的组合形式
光电耦合器的组合形式有四种，如图7-18所示。
图7-19(a)所示的形式结构简单、成本低，通常用于50kH:以下工作频率的装置内。图7-19(b)为采用高速开关管构成的高速光电锅合器，适用于较高频率的装置中。图7-19(c)的组合形式采用了放大三极管构成的高传输效率的光电耦合器，适用于直接驱动和较低频率的装置中。图7-19(d)为采用固体功能器件构成的高速、高传输效率的光电耦合器。
近年来，也有将发光元件和光敏元件做在同一个半导体基片上，以构成全集成化的光电祸合器。
无论哪一种组合形式.都要使发光元件与光敏元件在波长上得到最佳匹配，保证其灵敏度为最高。


4)光电耦合器的特性曲线
光电耦合器的特性曲线是输人发光元件和输出光电元件的特性曲线合成的。作为输人元件的砷化锌发光二极管与输出元件的硅光敏三极管合成的光电耦合器的特性曲线如图7-20所示。


光电耦合器的输人量是直流电流IF.而输出最也是直流电流1C。从图中可以看出，该器件的直线性较差，但可采用反馈技术对其非线性失真进行校正。
2.光电转速计
在被测转轴上装码盘或枯贴反光标记，如图7-21所示的系统，光源经过光学系统将一束光照射到被测转轴的端面上，轴每转一周反射光投射到光电元件.七的强弱发生一次改变，故光电元件可产生一脉冲信号.此信号经整形放大后送计数器记数，在计数器直接显示转数，从而可得转轴的转速。这里光敏二极管，也可用光电池。光源一般为白炽灯泡。
图7-22所示为选用光敏二极管时的典型电路，其中包括一级整型电路。