tailieunhanh - Bài giảng: Chương 3. Cảm biến quang

Khi chiếu ánh sáng vào diode sẽ làm cho lớp trung gian xuất hiện các điện tích e và lỗ trống nhờ các điện tích này mà dòng điện truyền từ lớp P xuống lớp N Cảm biến quang điện Cảm biến quang điện hình trụ có sẵn bộ khuếch đại giá thành thấp Chống nhiễu tốt với công nghệ Photo-IC. Công nghệ photo-IC tăng mức chống nhiễu. Hình trụ cỡ M18 DIN, vỏ nhựa ABS. Gọn và tiết kiệm chỗ. Khoảng cách phát hiện dài (30cm) với bộ điều chỉnh độ nhạy cho loại khuếch tán. Bảo vệ chống. | CẢM BIẾN QUANG Phổ ánh sáng Khái niệm Độ nhạy sáng V( ) Cường độ sáng (cd) Mật độ sáng (cd/cm2) Quang thông lm Cường độ chiếu sáng là một đại lượng biểu thị độ sáng được chiếu trên một mặt phẳng. Đơn vị đo là Lux (1lx = 1Lumen/m2). Mối liên hệ giữa cường độ sáng và công suất tia sáng: lx = 1,47 mW/m2. Công nghệ của Diode quang Được chế tạo theo công nghệ Planar. Với một lớp trung tính (intrinsic) được đặt giữa hai lớp P và N (SiO2). Tính dẫn điện của chúng thay đổi theo mật độ, bước sóng của sóng bức xạ. Nguyên lý hoạt động: Khi chiếu ánh sáng vào diode sẽ làm cho lớp trung gian xuất hiện các điện tích e và lỗ trống nhờ các điện tích này mà dòng điện truyền từ lớp P xuống lớp N ( hai diode dẫn điện ). Cường độ ánh sáng càng mạnh thì dòng điện đi qua diode càng tăng và ngược lại, hay diode dẫn mạnh hay yếu phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng. Quang điện trở Là phần tử thụ động có giá trị điện trở phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng. Các chất bán dẫn thường được sử dụng CdS (Cadmium . | CẢM BIẾN QUANG Phổ ánh sáng Khái niệm Độ nhạy sáng V( ) Cường độ sáng (cd) Mật độ sáng (cd/cm2) Quang thông lm Cường độ chiếu sáng là một đại lượng biểu thị độ sáng được chiếu trên một mặt phẳng. Đơn vị đo là Lux (1lx = 1Lumen/m2). Mối liên hệ giữa cường độ sáng và công suất tia sáng: lx = 1,47 mW/m2. Công nghệ của Diode quang Được chế tạo theo công nghệ Planar. Với một lớp trung tính (intrinsic) được đặt giữa hai lớp P và N (SiO2). Tính dẫn điện của chúng thay đổi theo mật độ, bước sóng của sóng bức xạ. Nguyên lý hoạt động: Khi chiếu ánh sáng vào diode sẽ làm cho lớp trung gian xuất hiện các điện tích e và lỗ trống nhờ các điện tích này mà dòng điện truyền từ lớp P xuống lớp N ( hai diode dẫn điện ). Cường độ ánh sáng càng mạnh thì dòng điện đi qua diode càng tăng và ngược lại, hay diode dẫn mạnh hay yếu phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng. Quang điện trở Là phần tử thụ động có giá trị điện trở phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng. Các chất bán dẫn thường được sử dụng CdS (Cadmium Sulfid), CdSe (Cadmium Selenid), CdTe (Cadmium Tellurid) Nguyên lý: Nguyên lý hoạt động: giống như diode quang, khi có ánh sang chiếu vào thì điện trở sẽ giảm xuống rất nhiều dòng điện sẽ đi qua nó. Nếu không có ánh chiếu vào thì điện trở nó rất lớn ( 104Ω đến 109Ω) hay nó cản trở không cho dòng điện đi qua. Transistor quang N N P C E B Phần tử quang điện N P Diode phát quang Được chế tạo từ GaAsP hay GaP cho vùng phổ ánh sáng nhìn thấy. Vật liệu chế tạo thường có hai dạng công nghệ: Đỏ (GaAsP): hàm lượng P chiếm khoảng 40%. Xanh, vàng và cam: với vật liệu GaP, Điện áp dẫn UF của các diode phát quang phụ thuộc vào vật liệu: GaAs-IR UF = 1,2V GaAsP (đỏ) LED UF = 1,6V GaP (xanh lá) LED UF = 1,8V GaN (lục) LED UF = 2,4V Optocoupler Ưu điểm: hệ số liên kết cao tần số làm việc cao hơn, thời gian đáp ứng ngắn. độ cách điện cao hơn việc thiết kế bền vững hơn. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Ánh sáng từ nguốn sáng được tập trung bởi thấu kính hội tụ và chiếu thẳng vào vật. tia