Основные разделы:

 Мебель для спальни

 

 Мебель для детской комнаты

 

 Мебель для кухни

 

 Мебель для ванной комнаты

 

 

 Мебель для гостиной

 

 Мебель для кабинета

 

 Мебель для офиса

 

 Стулья, полукресла

 

 Мягкая мебель

 

 

 Стили мебели

 

 Кожаная мебель

Опубликовано: Май 18, 2012

Фотоэлектрические датчики

Оптические чувствительные элементы, использующие принцип фотоэффекта, называются фотоэлектрическими датчиками.

Принцип фотоэффекта заключается в том, что при освещении поверхности металлов или полупроводников частицы лучистой энергии сообщают электронам освещенного вещества дополнительную энергию. В результате этого ускоряется перемещение электронов, они отделяются от атома и возникает или изменяется сила (напряжение) электрического тока.

Различают внешний, внутренний и вентильный фотоэффекты.

При внешнем фотоэффекте освободившиеся электроны покидают освещенное вещество, а при внутреннем остаются в освещенном веществе, повышая его электропроводность.

Вентильным называется промежуточный фотоэффект, при котором освободившиеся электроны переходят из слоя освещенного в слой неосвещенного вещества, отделенного тонким изоляционном или «запирающим» слоем. Ввиду недостатка электронов в одним слое и избытка их в другом, между слоями !^возникает электродвижущая сила.

Различают фотоэлементы с внешним, внутренним и вентильным фотоэффектами. Электрический ток при воздействии лучистой энергии без каких-либо дополнительных источников создают только фотоэлементы с вентильным фотоэффектом.

Наиболее часто фотоэлементы используются в качестве датчиков, реагирующих на появление или исчезновение светового луча. Наиболее распространены фотоэлементы с внешним фотоэффектом. Такой элемент представляет собой вакуумную или газонаполненную лампу (рис. 29,а) с катодом 2 из фоточувствительного слоя (обычно цезиевого или сурымяноцезиевого) и анодом 1, выполненным в виде металлической пластинки или кольца. Фоточувствительный слой нанесен поверх тончайшего слоя серебра, которым покрыта часть внутренней поверхности колбы лампы. Вакуумные фотоэлементы практически безынерционны, однако дают меньший фототок, по сравнению с газонаполненными элементами, характеризующимися некоторой инерционностью.

 Фотоэлектрические датчики

Достоинством фотоэлементов с внешним фотоэффектом является линейность их световых характеристик , т. е. зависимости фототока от величины светового потока (рис. 29,6). Из графика видно, что величина фототока /ф зависит от величины напряжения, приложенного к фотоэлементу.

Чувствительность вакуумных фотоэлементов, выпускаемых в СССР, составляет около 20, а газонаполненных - 120 мка/лм.

 Фотоэлектрические датчики

Чувствительность фотоэлемента, работающего на сопротивление уменьшается и может быть определена по формуле
і
где:
- статическая чувствительность фотоэлемента при отсутствии сопротивления нагрузки;
- динамическая чувствительность фотоэлемента при наличии сопротивления;
- внутреннее сопротивление фотоэлемента;
- сопротивление нагрузки.

За последнее время значительное распространение начинают получать особые вакуумные фотоэлементы, принцип действия которых основан на следующем явлении.

В результате действия лучистой энергии на катод фотоэлемента возникает эмиссия электронов, излучаемых катодом, и в фотоэлементе появляется первичный электронный ток. Если эту первичную эмиссию направить на второй катод (например, кислородно-цезиевый), подключенный к батарее электрического тока, то такой катод (эмиттер) также будет «выбрасывать» электроны - возникнет вторичная эмиссия. Вторичный электронный ток в несколько раз больше первичного и может быть направлен на следующий эмиттер для нового усиления. Этот метод усиления электронного тока называют «электронным умножением», а приборы, основанные на использовании его,- фотоумножителями.

  фотоумножители

Схема многокаскадного фотоумножителя приведена на рис. 30,а. Световой поток Ф попадает на катод К фотоумножителя и «выбивает» из него гп\ электронов, которые, получая ускорение от напряжения, снимаемого с сопротивления R, «бомбардируют» эмиттер Зі, «выбивая» из него увеличенное число т2 вторичных электронов. Далее поток количественно увеличивающихся электронов последовательно переносится на эмиттеры Э2, Э3, Э4 и анод А. В цепь фототока умножителя включены сопротивление Ra и измерительный прибор. Для усиления фототока фотоумножитель подключается к усилителю через нагрузочное сопротивление R„, как показано пунктиром.

По внешнему виду (рис. 30,6) фотоумножители напоминают вакуумные фотоэлементы обычного типа.
Отношение числа т2 вторичных электронов к числу Jnl первичных называется коэффициентом вторичной эмиссии (a = m^/m|) материала, равным обычно 4-:-6.
Полный фототок на выходе фотоумножителя:


где:
- фототок катода;
- число дополнительных электродов;
- чувствительность фотокатода в а/лм;
- коэффициент усиления фотоумножителя;
- общая чувствительность фотоумножителя. Фотоумножителипрактически безынерционны. Их световая
характеристика линейна в широком диапазоне изме
нений светового потока.

 

В табл. 14 даны технические характеристики вакуумных и газонаполненных фотоэлементов.

  технические характеристики вакуумных и газонаполненных фотоэлементов

Фотоэлемент с внутренним фотоэффектом (фотосопротивление) состоит из диэлектрической пластинки I (рис. 31,а) и тонких металлических проволок 2 и 4. На проволоки (решетки) наносится тонкий слой 3 селена, сернистых таллия, свинца или висмута. При изменении освещенности Ф фотоэлемента его сопротивление изменяется, что регистрируется электрическим измерительным прибором 5, включенным в цепь электрической батареи 6.

  Фотоэлементы

Световая характеристика фотосопротивления,т. е. зависимость величины фототока от освещенности поверхности фотоэлемента при одном и том же напряжении, показана на рис. 31,6. Особенностью характеристики является ее нелинейность и падение чувствительностипри увеличении освещенности. Величина чувствительности - может быть определена изхарактеристики как тангенс угла наклона кривой к оси недостаткам фотосопротивлений относится значительная их инерционность и зависимость световой характеристики от температуры элемента.

При использовании фотосопротивления для приведения в действие исполнительных механизмов применяют промежуточные реле и электронные усилители (см. гл. V).

Фотосопротивления выполняются в виде штепсельных вилок, в которые заделаны чувствительные элементы.

Характеристики фотоэлементов с внутренним сопротивлением приведены в табл. 15.

 Характеристики фотоэлементов с внутренним сопротивлением

Принцип действия вентильных фотоэлементов с «запирающим» слоем состоит в следующем. Световой поток Ф (рис. 32,а), проходя через полупрозрачный проводник

4 одного из контактов фотоэлемента, попадает на границу между тончайшим запирающим слоем 3 и полупроводником 2, т. е. светочувствительным слоем, нанесенным на металлическую подкладку 1 второго контакта фотоэлемента. Полупроводник и проводник заряжаются разноименно, так как запирающий слой обладает способностью пропускать электроны, освобождаемые из металла под действием света, только в одном направлении.

В настоящее время известны медно-закисные, железо-селеновые, с фронтовым фотоэффектом, серно-серебряные, серно- таллиевые и другие вентильные фотоэлементы.

Световые характеристикифотоэлементов при различных нагрузочных сопротивлениях н приведены на рис. 32,6.

Линейный характер зависимости фототока /ф от освещенности Ф нарушается с увеличением нагрузочного сопротивления.

Фототок /ф вентильного фотоэлемента крайне незначителен и поэтому для приведения в действие исполнительных механизмов применяют промежуточные высокочувствительные реле.

Вентильные фотоэлементы применяются главным образом в измерительной технике. Они не нуждаются в дополнительном источнике питания, так как вырабатывают электрическую энергию. К недостаткам вентильных фотоэлементов относится низкая чувствительность по напряжению, значительная зависимость параметров от температуры, сравнительно большая инерционность, линейность световой характеристики лишь при слабых световых потоках и необходимость включения на низкоомную нагрузку [62, 74]. В табл. 16 приведены технические характеристики вентильных фотоэлементов.

технические характеристики вентильных фотоэлементов .

 

 
 отрывки из книги Автоматизация технологических процессов в деревообработке, Н. В. МАКОВСКИЙ (внимание! возможны ошибки распознавания) 

От: LidiaZaiceva





4713 просмотров

Похожие темы


----------------------------

-

Скрыть комментарии (отзывы) (1)

Oti

Ноябрь 3, 2012


I bow down humbly in the presence of such gretaness.


Ваше имя:

Комментарии и отзывы ( потяните за правый нижний край для увеличения окна ):
Avatar
Обновить
Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.


« Вернуться
Предыдущая и следующая статья:
« Датчики для измерения влажностиРадиоактивные датчики »

наши рекомендации: