FTG-100 光电温度传感器原理
红外线光电温度传感器原理
红外线光电温度传感器原理
红外线光电温度传感器的工作原理主要是利用热辐射效应和光电转换效应来测量目标物体的表面温度。
具体原理如下：
1. 热辐射效应：根据斯特藩-玻尔兹曼定律，温度高于绝对零
度的物体会辐射出电磁辐射，其中包括红外线。
目标物体表面的温度越高，发出的红外辐射能量越大。
2. 光电转换效应：红外线光电温度传感器内置在一个感应元件中，该感应元件通常是由一种半导体材料制成，如铟锑化铟（InSb）、锗（Ge）或硅（Si）。
当红外辐射进入感应元件时，会导致感应元件中的电子转移，产生电流。
3. 电信号转换：感应元件输出的电流信号会经过放大、滤波等处理，并与一个标准温度进行比较。
最终转换成数字信号，通过数学算法转换为目标物体的表面温度。
红外线光电温度传感器通过上述原理实现了对目标物体的非接触式温度测量。
相比于其他温度传感器，红外线光电温度传感器具有快速响应、测量精度高、应用范围广等优点。
它被广泛应用于工业控制、红外热成像、医疗检测、安防监控等领域。
温度传感器的工作原理
温度传感器的工作原理
温度传感器是一种用来测量温度的设备，它可以将温度转换成电信号，从而实
现对温度的监测和控制。
温度传感器的工作原理主要涉及热电效应、电阻效应和半导体效应等物理原理。
首先，热电效应是温度传感器的一种常见工作原理。
热电效应是指当两种不同
金属的接触处受到温度变化时，会产生电动势。
这种电动势可以通过电路传输到测量仪器上，从而实现温度的测量。
常见的热电效应温度传感器包括热电偶和热敏电阻，它们在工业领域和实验室中被广泛应用。
其次，电阻效应也是温度传感器的重要工作原理之一。
电阻效应是指在金属或
半导体材料中，温度升高会导致电阻值的变化。
基于电阻效应的温度传感器通常采用铂、镍或铜等材料制成，通过测量电阻值的变化来实现对温度的监测。
这种类型的温度传感器具有较高的精度和稳定性，被广泛应用于工业自动化控制系统中。
此外，半导体效应也被应用于温度传感器的工作原理中。
半导体材料的电阻值
随温度的变化而变化，利用这一特性可以制造出高灵敏度、快速响应的温度传感器。
目前，基于半导体效应的温度传感器已经成为市场上的主流产品，具有体积小、成本低、响应速度快等优点。
总的来说，温度传感器的工作原理涉及多种物理效应，包括热电效应、电阻效
应和半导体效应等。
不同类型的温度传感器在不同的应用场景中具有各自的优势和特点，可以满足不同用户的需求。
随着科技的进步和工艺的改进，温度传感器的性能将会不断提升，为各行各业的温度监测和控制提供更加可靠、精准的解决方案。
温度传感器工作原理
接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。
利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。
温度传感器这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三大类：数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。
进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、可作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。
温度传感器- 接触式温度传感器接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。
温度计温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。
一般测量精度较高。
在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。
但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。
它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。
在日常生活中人们也常常使用这些温度计。
随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。
低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。
利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。
温度传感器- 非接触式温度传感器它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。
温度传感器原理与检测方法
温度传感器原理与检测方法我折腾了好久温度传感器的原理与检测方法，总算找到点门道。
咱先说说温度传感器的原理吧。
我一开始就知道温度传感器是用来测温度的，但它到底咋测的呢？我就开始找资料。
嘿，我发现有些温度传感器是利用热胀冷缩的原理。
我这么理解的哈，就像咱们冬天水管子冻裂一样，温度一变，东西的体积就变了，这就能反映出温度。
我还研究过那种基于热电效应的温度传感器，我就试着想象电流跟温度手拉手，只要温度一变，那电流也就跟着变，就好像两个人说好一起动似的，这个电流或者电压的变化就能让我们知道温度是多少。
不过这个理解可能不是特别准确，但大概就这么个意思。
再来说说检测方法吧。
我试过好几种。
最开始我用的那个方法啊，根本就不对路。
我就拿着温度传感器直接往要测的东西上一放，也不管周围环境。
结果测出来的数据根本不准，我后来才知道，环境温度对测量影响特别大。
这就好比你在大太阳下量身高和在阴凉里量身高，那得有误差啊。
后来我就学乖了。
要是检测一个物体的表面温度，我就先保证周围环境温度相对稳定，把温度传感器紧紧地贴在物体表面，得压实了，就像给伤口贴创可贴似的，贴得严严实实的，这样才能准确测量。
要是测量液体温度，那就更麻烦了。
我试过一下子就把传感器扎进去，发现数据跳来跳去的。
仔细想了想，应该是没让传感器适应液体的温度。
后来再试的时候，我就慢慢地把传感器放进去，先让它在液体里待一会儿，就像把脚慢慢伸进水里试试水温一样，等数据稳定了再读数。
还有一个不确定的地方，就是对于那些精度要求特别高的测量，我知道应该有一些校准的方法，但具体怎么操作，我还没完全掌握。
我是试着按照说明书上的一些基本步骤做过校准，但总是感觉差点意思。
可能得多做几遍，多做些记录才能完全掌握。
还有呢，选温度传感器的时候也很重要。
不同的测量环境和要求得选不同的传感器。
我之前有次选错了，那测量结果简直没法看。
我想着测量个小范围的常温物体，就随便拿了个传感器，结果它测量的范围和精度根本就不适合，就像给小孩子穿大人衣服，不合适啊。
光电传感器的工作原理传感器
光电传感器的工作原理 - 传感器光电传感器的工作原理是通过把光强度的变化转换成电信号的变化，从而实现把握的。
光电开关是一种小型电子设备，可以检测出其接收到光强的变化。
光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。
放射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。
在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而牢固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。
发送器对准目标放射光束，放射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外放射二极管。
光束不间断地放射，或者转变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
光敏二极管是现在最常见的传感器。
光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与一般二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
在外电场的作用下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。
光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
光电开关光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。
光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——放射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。
为增大光照，基区面积做得很大，放射区较小，入射光主要被基区吸取。
工作时集电结反偏，放射结正偏。
在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo，比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=(1+β)Ib，可见光电传感器光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
光电传感器的原理是什么？有哪些特点和应用？
光电传感器的原理是什么？有哪些特点和应用？
1.光电传感器原理--简介
光电传感器是一种小型电子设备，各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。
它主要是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。
光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的受光部构成。
如果投射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变化。
受光部将检测出这种变化，并转换为电信号，进行输出。
2.光电传感器原理--特点
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号转变成为电信号的器件。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
3.光电传感器原理
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
一般情况下，它是由发送器、接收器和检测电路三部分构成。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管、激光二极管及。
光纤温度传感器原理
光纤温度传感器原理光纤温度传感器是一种利用光纤材料的热敏特性来测量温度的传感器。
它利用光纤的光学特性和热学特性，将温度转换成光学信号，并通过光纤传输到检测端，最终实现温度的测量。
光纤温度传感器的原理主要基于两个基本原理：热敏效应和光纤传输。
热敏效应是指材料的电阻、电容、电导率等在温度变化下发生变化的现象。
光纤温度传感器中常用的热敏材料有热敏电阻、热敏电容和热敏电导率等。
当温度发生变化时，热敏材料的阻值、电容或电导率也会相应变化。
通过测量这些变化，就可以得到温度的信息。
光纤传输是指利用光纤的光学特性进行信息传输的过程。
光纤具有折射率高、传输损耗小、抗干扰能力强等优点。
光纤温度传感器利用光纤的这些特性，将温度信息转换成光学信号，并通过光纤进行传输。
在光纤的一端，通过光源产生一束光信号，经过光纤传输到另一端的检测器。
当光信号经过热敏材料时，由于温度的变化，光信号的强度、频率或相位也会发生变化。
通过检测器对光信号的变化进行测量，就可以得到温度的信息。
光纤温度传感器的工作原理可以简述为：首先，光源产生一束光信号，并通过光纤传输到待测温区域。
在待测温区域，光信号经过热敏材料，由于温度的变化，光信号的强度、频率或相位发生变化。
然后，光信号再经过光纤传输到检测端，通过检测器对光信号的变化进行测量。
最后，根据光信号的变化，利用预先确定的光学特性-温度曲线，就可以得到温度的信息。
光纤温度传感器具有很多优点。
首先，由于光纤本身是绝缘材料，能够在高电压、高电流等环境下工作，具有较好的电磁兼容性和抗干扰能力。
其次，光纤传输的光信号不受电磁场的影响，能够在较恶劣的环境下工作。
再次，光纤温度传感器具有快速响应、高精度和长测距等优点。
最后，光纤温度传感器适用于各种温度测量场合，如石油、化工、医疗、冶金等领域。
光纤温度传感器利用光纤的光学特性和热学特性，通过光纤传输温度信息，实现温度的测量。
其原理是基于热敏效应和光纤传输的。
光纤温度传感器具有快速响应、高精度和抗干扰能力强等优点，适用于各种温度测量场合。
光电传感器工作原理
光电传感器工作原理光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置，它在许多领域中被广泛应用，例如自动化控制、光学通信、医疗诊断等。
本文将详细介绍光电传感器的工作原理及其相关知识。
一、光电传感器的分类光电传感器根据其工作原理和应用领域的不同，可以分为多种类型，常见的有光电二极管（Photodiode）、光敏电阻（Photoresistor）、光电三极管（Phototransistor）、光电开关（Photoelectric Switch）等。
二、光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理基于光电效应，即光能转化为电能的现象。
不同类型的光电传感器采用不同的光电效应实现光信号到电信号的转换。
1. 光电二极管（Photodiode）光电二极管是一种半导体器件，其工作原理基于内部PN结的光电效应。
当光线照射到PN结时，光子的能量会激发电子从价带跃迁到导带，产生电流。
光电二极管常用于光电测量、光通信等领域。
2. 光敏电阻（Photoresistor）光敏电阻是一种电阻值随光照强度变化的器件，其工作原理基于光敏材料的电阻特性。
当光线照射到光敏电阻上时，光敏材料的电阻值会发生变化，从而改变电路的电流或者电压。
光敏电阻常用于光照控制、光强测量等应用。
3. 光电三极管（Phototransistor）光电三极管是一种具有放大功能的光电器件，其工作原理基于光电二极管和晶体管的结合。
当光线照射到光电三极管的基极-发射极结上时，光电效应会引起电流的变化，从而控制晶体管的放大效果。
光电三极管常用于光电测量、光电开关等应用。
4. 光电开关（Photoelectric Switch）光电开关是一种能够通过光信号控制开关状态的装置，其工作原理基于光电二极管或者光电三极管的光电效应。
当光线照射到光电开关的光敏元件上时，光电效应会触发开关的状态变化，从而实现开关的控制。
光电开关常用于自动化控制、物体检测等领域。
三、光电传感器的应用光电传感器在各个领域中具有广泛的应用，以下列举几个常见的应用领域：1. 自动化控制光电传感器在自动化控制系统中被广泛应用，用于检测物体的位置、速度、颜色等信息。
浅谈光电传式感器原理及应用讲解
光电传式感器原理及应用论文题目：浅谈光电传感器原理及应用院系：信息与机电工程学院专业：电气工程及其自动化班级：09电气二班姓名：苏江明学号：090154789浅谈光电传式感器原理及应用摘要：光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
关键词：光电传感器、传感器、光电效应一、绪论在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。
由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。
这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。
二、光电传感器的原理1、光电传感器原理光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器，光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
光电传感器的基本结构如图6所示。
2、光电传感器的光源光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系，来达到测量目的的，因此光电传感器的光源扮演着很重要的角色，光电传感器的电源要是一个恒光源，电源稳定性的设计至关重要，电源的稳定性直接影响到测量的准确性，常用光源有以下几种：2.1、发光二极管是一种把电能转变成光能的半导体器件。
光电式传感器工作原理及特性
光电式传感器工作原理及特性作者：杨鹏来源：《西部论丛》2019年第26期摘要：我们很难通过物体上的光的变化来了解其中包含的信息，光电传感器可以用作转换设备，通过一系列处理将其显示出来，从而形成电信号以供人们了解。
光电传感器的最基本组件是光电元件。
基于不同类型的光电效应，获得不同类型的光电元件，例如光敏电阻。
同时，这些光电元件的基本特性完全不同。
通过它们的特性，可以分析其合适的应用领域以最大程度地发挥其优势。
光电传感器的应用非常广泛，这归因于其更高的测量精度和非接触特性。
关键词：光电效应;传感器;转换光电传感器是对被测物进行线性测量并且不与被测物接触的仪器，在一定程度上扩展了光电传感器的应用范围。
光电元件是最基本的组成成分。
不同类型的光电效应决定了不同类型的光电元件的特性，这些特性也决定了光电传感器的应用领域。
光电传感器是基于光电效应[3]的传感器，即外部光电效应和内部光电效应，并且可以从伏安特性，照明特性，和稳定性对其分析。
1 光电式传感器的基本原理光电元件的外光电效应或内光电效应构成了光电式传感器将能量进行转换的基本条件，在这一基础上光信号实现了向电信号的有效转换，再以人们能够理解的形式展现出来，同时对所受光照的变化规律进行分析。
光子以电子流的形式进行移动，电子的能量随光波频率的增大而增大，在受光条件下电子吸收光照所释放的能量，进而电子能量快速增大，电子利用这部分能量在挣脱正离子束缚的同时，将剩下的能量保存下来作为自身运动的能量。
由此可得光照射物体后物体的溢出功小于物体中电子所获的能量而发生表面逸出电子的现象即为外光电效应，光照强度的大小并不能决定该效应的发生，而在于受光物体自身所特有的红限频率，若低于该红频限率，无论光照强度多大都无法使电子脱离物体表面，逸出时的初始动能使得该类光电元件在没有加压时也能产生光电流，进而可以脱离电源独立工作，具有极大的便利性。
在相同条件作用下未出现电子逸出而是发生电子由键合状态至自由状态导致电阻率发生变化的现象即为光电导效应，在受光条件下以本征半导体为材料的光电导体原处于价带上的电子移至导带，该现象发生的条件是光电导体所受光照辐射较强。
FTG-100 光电温度传感器资料
FTG-100 光电温度传感器一.概述FTG-100 光电温度传感器是由窥管和光电传感器两部分组成。
它可以与二次仪表配套使用进行1000℃以上的温度测量。
它以黑体辐射理论为依据，兼有接触式与非接触式两种测温方法的特点。
可用来测量窑炉和熔液内部的实际温度，而不受光路污染和目标黑度系数的影响。
也可去掉窥管快速测量静止和运动目标的表面温度。
它结构简单、使用方便、价格低廉，凡是采用贵金属（铂铑、双铂铑）热电偶测温的场和（如陶瓷、玻璃、耐火材料、高温热处理等工业窑炉）都可以用它取代。
二.技术指标●测量范围：800～2800℃（可按需分段）；●基本误差：△t≤±（0.5～1.0）％t℃；●波段范围：0.7～1.1μ；.●平均有效波长：0.928μ；●环境温度：20～100℃（或更高）；●窥管规格：长度600～1750mm，外径￠25～￠27。
三.主要特点1.与贵金属热电偶比较，价格低廉，寿命长，消耗投资少（只消耗窥管）；不需要补偿导线，节省开支；抗电磁干扰能力强；响应快，温度分辨率高。
2.适应恶劣环境能力强，不需附设风冷、水冷系统；能避免烟尘、水汽等对光路的污染；不受目标黑度系数的影响，测温准确度高。
3.统一分度，具有互换性。
4.二次仪表读数精度高。
5.非线性分度，可使工艺温度位于灵敏度较高的标尺范围。
四.安装使用该传感器的安装使用基本上与热电偶相同。
需要说明的几个方面：1.为了观察与操作比较方便，光电传感器部分距离窑壁表面不要太近，一般应大于300——500毫米，所以窥管长度应大于窑壁厚度加500毫米。
2.窥管最好经过预热，插入测温孔时应缓慢，以防窥管炸裂。
插入深度一般为50毫米左右，水平使用时更要少插一些。
3.垂直安装时，应备用一定高度的三脚架，三脚架上端开有U型孔，以便窥管能够方便的出入，同时备用一副卡子〈用金属片和两套螺钉螺母组成〉。
安装前应根据窑壁厚度和三脚架高度，将卡子卡在窥管上，以便让它架在三脚架上。
光电传感器的工作原理是怎样的
光电传感器的工作原理是怎样的什么是光电传感器？光电传感器是能够将光信号转化为电信号的一种传感器。
它利用光电效应或半导体的光电特性，将光信号转化为电信号或者反向转换，起到检测、测量目标、物体位置、运动状态等作用。
光电传感器的分类光电传感器可以按照工作原理、光源等方面进行分类。
•按照工作原理分：主要有光电效应型、光电耦合型、光纤型、光电集成型等。
•按照光源分：主要有LED型、激光型、白炽灯型等。
•按照探头形式分：主要有插头型、多点式、纤维型等。
光电传感器的工作原理光电效应型在光电效应型光电传感器中，利用半导体的P-N结，利用光和电子之间的相互作用原理，来实现光电转换。
当光照射到P-N结时，产生电子和空穴的双极子对，通过外部连接电路，将它们的信号放大后输出。
光电耦合型在光电耦合型光电传感器中，发光二极管(Emitter)将电能转换为光能，光线经过透镜聚焦后照射到另一侧的光敏二极管(Receiver)上，被探测物体遮挡或经过后，被阻隔的光线被接收器接收到，并将其转换为电信号，经过滤波、放大等后输出信号。
光纤型光纤型光电传感器主要包括一根或多根专用的光纤，主要特点是无法直接照射被探测物体的表面。
通过将探头尽量靠近被检测物体的表面，或者将光纤的端面覆盖在被检测物体的表面上，利用总反射原理，从而对被检测物体进行测量或检测。
光电集成型在光电集成型光电传感器中，通过微型化和集成化技术，将光电传感元器件、信号处理电路等功能单元的功能集成到一块半导体芯片中。
该芯片结构紧凑、性能稳定，可以实现多种不同的光电信息的检测、测量、控制等功能。
光电传感器的应用领域光电传感器具有灵敏度高、响应速度快、使用寿命长、耐干扰等特点。
在工业、医疗、军事等各个领域均有广泛的应用。
在工业领域，光电传感器可以用来检测产品的缺陷、位置、尺寸、角度等参数信息，同时还可以用于自动化生产、机器人制造等领域。
在医疗领域，光电传感器可以应用于光诊断、光治疗等方面，例如体内可植入式血氧测量传感器、光频谱成像系统等。
光电式传感器的原理与应用课件PPT
➢ (3) 光生伏特效应:在光线作用下，物体产生一定方向 电动势的现象。基于光生伏特效应原理的器件属于半 导体光电元件,有光电池等。
➢ (4) 热释电现象：热电材料受红外光等照射时，若其 表面温度上升或下降,则该表面产生电荷的现象。
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10.1 光电效应及光电器件
➢10.1.1 光电管 ➢10.1.2 光电倍增管 ➢10.1.3 光敏电阻 ➢10.1.4 光敏二极管 ➢10.1.5 光敏晶体管 ➢10.1.6 光电池 ➢10.1.7 光电传感器的应用
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6
10.1.1 光电管
(a)反射式光电阴极光电管 (b)透射式光电阴极光电管
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硫化铅的光谱温度特性
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10.1.4光敏二极管
光敏二极管的工作原理也是基于内光电效 应，与光敏电阻的差别仅在于光线照射在 半导体PN结上,PN结参与了光电转换过程。
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(a)结构示意图和图形符号 (b)基本电路
光敏二极管
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10.1.5光敏晶体管
光敏晶体管通常指 光敏三极管，光敏 三极管有两个PN 结，因而可以获得 电流增益，它比光 敏二极管具有更高 的灵敏度。
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(5) 频率特性
当光敏电阻受到脉冲光照时，光电流要经过一段 时间才能达到稳态值，光照突然消失时，光电流 也不立刻为零，这说明光敏电阻有时延特性。由 于不同材料的光敏电阻时延特性不同，所以它们 的频率特性也不相同。
FTG-100 光电温度传感器原理
1.FTG-100 光电温度传感器的基本原理1.1结构原理光电传感器的结构原理如图1所示。
图1光电温度传感器结构原理示意图1.2 FTG-100光电温度传感器感温管根据使用现场需要，选择适用的感温管，诸如耐高温、高压、防炸、抗腐蚀等技术功能要求，为此可选用刚玉管、金属陶瓷管、耐高温合金管等。
在测温过程中，将感温管的盲端插入被测温介质或热场中，感温盲端被加热至与被测温度同温，称热端。
盲端内表面产生的热辐射与温度符合热辐射定律：E＝εδT4（1）式中：δ为斯蒂芬为波尔兹曼常数，其大小为5.67×10-8W/m2·K4；ε为黑度系数。
由于光电温度传感器感温管内径远小于管长，可以认为是黑体辐射，ε＝1.因此，为感温管的互换奠定了理论基础。
1.3 FTG-100光电温度传感器FTG-100光电温度传感器由物镜、光栏、光电转换器和具有温补特性的负载网络构成。
感温管盲端内表面热辐射光束经物端光栏、物镜汇聚，再经象端光栏照射至光电转换器受光面，产生光电信号输出。
光路如图2所示。
图2光电温度传感器光路示意图由光栏与透镜形成一定的视场角，只能采集盲端很小一段内表面的辐射光，因此，传感器盲端插入深浅不会造成测温误差。
由于感温管定长，管腔与光电转换器形成密封腔体，又可认为是黑体辐射，所以形成了插入式，使用条件固定，不受环境干扰的辐射测温新方法。
光电转换器选用硅光电池，输出电流受环境温度影响严重，因此设计了具有温度补偿功能的电阻网络，保证在-20～＋90℃范围内输出信号电压稳定，极大地减小了附加误差。
象端光栏置于焦点与象面之后，沿光轴调整光栏。
可调整光电转换器受光面接受光通量的多少，对传感器进行校正。
2. FTG-100光电温度传感器输出特性FTG-100光电温度传感器输出电压信号与被测温度成单值函数关系，而且极少受环境条件变化的影响。
光电转换器选用硅光电池，性能稳定，使用寿命长，可在高温条件下工作，响应速度快，具有多方面的优越性。
光纤温度传感器原理
光纤温度传感器原理
光纤温度传感器利用光纤中光的传播特性，实现对温度的测量。
其工作原理基于光纤的热敏效应和光学衰减效应。
光纤的热敏效应是指光纤的折射率随温度变化而变化。
当光纤受到温度变化时，其折射率也会发生相应的改变。
这种折射率的变化可以通过光纤中注入的激光光束的传播速度或相位变化来检测。
光纤的光学衰减效应是指光纤中的光在传播过程中会因为温度变化而发生衰减。
在光纤中，温度变化会导致光纤的损耗增加，从而减弱光信号的强度。
通过测量光信号的衰减情况，可以间接地获取温度的信息。
光纤温度传感器一般由光源、光纤传输系统和光功率检测系统组成。
光源一般采用激光二极管或激光器，通过光纤传输系统将光信号传输到被测温度点附近。
在被测温度点附近，光纤会与外界的温度变化相互作用，产生相应的热敏或衰减效应。
光功率检测系统会测量经过反射或回传的光信号的强度变化，进而得到温度的数值。
光纤温度传感器具有抗电磁干扰、远距离传输、高灵敏度等优点，适用于工业生产过程中对温度进行长期监测和控制。
同时，由于光纤本身无电导性，可以应用于高电压环境或易燃易爆场所。
基于光纤温度传感器的应用领域涵盖了石油化工、电力、交通运输等多个行业。
光电传感器工作原理（红外线光电传感器原理）
光电传感器工作原理（红外线光电传感器原理）光电传感器的种类光电传感器工作原理（红外线光电传感器原理）光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的发射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。
分类和工作方式⑴槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。
发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。
但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。
输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。
槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
⑵对射型光电传感器若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。
由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。
它的检测距离可达几米乃至几十米。
使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。
⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。
正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。
详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景
详细剖析光纤温度传感器的工作原理和应用场景
光纤温度传感器是利用光纤光纤作为传感元件，通过光纤的光学特性来测量温度变化的一种传感器。
光纤温度传感器的工作原理：
光纤温度传感器一般由两根或多根光纤组成，在其中一根光纤中注入一定量的光信号，另一根光纤则作为传感器测量信号的接收端。
光信号在进入传感光纤前会经过一个特殊的光纤中心，该中心根据温度变化会发生膨胀和压缩。
当外部温度变化时，会引起传感光纤的长度发生微小的变化，进而影响光信号的传输时间和强度。
接收端通过测量光信号的传输时间和强度变化来间接测量温度。
光纤温度传感器的应用场景：
1. 工业领域：光纤温度传感器可以应用于高温环境下的温度测量，例如炼油、钢铁制造、玻璃制造等工艺过程中的温度监测。
2. 环境监测：光纤温度传感器可以用于地下水温度的监测，可以帮助提供地下水温度的信息，用于环境保护和地热能的开发利用。
3. 电力系统：光纤温度传感器可以测量电缆、变压器等电力设备的温度，及时发现异常情况，以保障电力系统的安全运行。
4. 医疗领域：光纤温度传感器可以测量人体内部的温度变化，用于监测患者的体温，可以应用于体温监护仪、手术中的温度监测等场景中。
5. 空调系统：光纤温度传感器可以测量室内、室外的温度变化，用于空调系统的控制和自动调节，提高能源利用效率。
总之，光纤温度传感器凭借其高灵敏度、快速响应、耐高温、抗电磁干扰等特点，在工业、环境、医疗等领域中有着广泛的应用前景。
光纤温度传感器 原理
光纤温度传感器原理
光纤温度传感器是一种利用光纤中光的传输特性来实现温度测量的装置。
光纤传感器的主要原理是基于光学效应和光纤本身的热导特性。
光纤传感器中常用的原理之一是光纤布拉格光栅原理。
布拉格光栅是由许多周期性折射率变化组成的光栅结构，可以将光波分散为多个特定波长的反射光。
当光经过布拉格光栅时，如果有外部温度变化作用于光纤上，光纤的长度会发生微小变化，导致反射波长发生改变。
通过测量反射光的波长变化，可以确定温度的变化。
另一种常用的原理是基于光纤的热导特性。
光纤是一种具有热导性能的材料，当光纤受到外界温度变化时，其内部的热量会发生传导，并导致光纤的温度发生相应改变。
通过在光纤表面附加敏感材料，如热敏电阻或热电偶，可以测量光纤的温度变化。
光纤温度传感器具有高精度、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，在许多领域被广泛应用。
例如，在工业生产中，光纤温度传感器可用于监测管道、容器、设备的温度变化，实现温度控制和安全监测。
在医疗领域，光纤温度传感器可以用于监测人体温度变化，辅助诊断和治疗。
此外，光纤温度传感器还可用于火灾预警、环境监测等领域。
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1.FTG-100 光电温度传感器的基本原理
1.1结构原理
光电传感器的结构原理如图1所示。
图1光电温度传感器结构原理示意图
1.2 FTG-100光电温度传感器感温管
根据使用现场需要，选择适用的感温管，诸如耐高温、高压、防炸、抗腐蚀等技术功能要求，为此可选用刚玉管、金属陶瓷管、耐高温合金管等。
在测温过程中，将感温管的盲端插入被测温介质或热场中，感温盲端被加热至与被测温度同温，称热端。
盲端内表面产生的热辐射与温度符合热辐射定律：
E＝εδT4（1）式中：δ为斯蒂芬为波尔兹曼常数，其大小为5.67×10-8W/m2·K4；ε为黑度系数。
由于光电温度传感器感温管内径远小于管长，可以认为是黑体辐射，ε＝1.因此，为感温管的互换奠定了理论基础。
1.3 FTG-100光电温度传感器
FTG-100光电温度传感器由物镜、光栏、光电转换器和具有温补特性的负载网络构成。
感温管盲端内表面热辐射光束经物端光栏、物镜汇聚，再经象端光栏照射至光电转换器受光面，产生光电信号输出。
光路如图2所示。
图2光电温度传感器光路示意图由光栏与透镜形成一定的视场角，只能采集盲端很小一段内表面的辐射光，因此，传感器盲端插入深浅不会造成测温误差。
由于感温管定长，管腔与光电转换器形成密封腔体，又可认为是黑体辐射，所以形成了插入式，使用条件固定，不受环境干扰的辐射测温新方法。
光电转换器选用硅光电池，输出电流受环境温度影响严重，因此设计了具有温度补偿功能的电阻网络，保证在-20～＋90℃范围内输出信号电压稳定，极大地减小了附加误差。
象端光栏置于焦点与象面之后，沿光轴调整光栏。
可调整光电转换器受光面接受光通量的多少，对传感器进行校正。
2. FTG-100光电温度传感器输出特性
FTG-100光电温度传感器输出电压信号与被测温度成单值函数关系，而且极少受环境条件变化的影响。
光电转换器选用硅光电池，性能稳定，使用寿命长，可在高温条件下工作，响应速度快，具有多方面的优越性。
被测温度转换热辐射光能量，经光路处理后，转换成光电流或输出电压信号。