Mezi optik ak sistèm kontwòl, ki fèt baze sou prensip yo varye pa ki flux lumineux reyaji ak konpozan foto-elektrik, yo trè divès. Ki baze sou nati a nan siyal pwodiksyon an ki te pwodwi pa eleman yo foto-elektrik (oswa sistèm nan kòm yon antye), sistèm sa yo ka lajman klase nan de kategori: detèktè foto-elektrik analòg ak batman (oswa chanje) detèktè foto-elektrik. Yon detèktè foto-elektrik analòg konvèti kantite ki mezire nan yon fotokouran kontinyèlman varye, ki tabli yon relasyon inik, yon sèl -valè ant kantite mezire a ak siyal pwodiksyon an. Dapre metòd yo itilize pou mezire (oswa detekte) objè sib la, detèktè fotoelektrik analòg yo ka klase plis nan twa kalite prensipal: kalite transmisyon (absòpsyon), kalite refleksyon difize, ak kalite limyè -bloke (entèripsyon gwo bout bwa). "kalite transmisyon" la refere a yon konfigirasyon kote objè ki anba mezi a mete nan chemen optik la; enèji limyè ki emèt pa yon sous limyè konstan pase nan objè a-ak yon pòsyon yo absòbe-avan limyè transmèt la frape eleman foto-elektrik la. "Kalite refleksyon difize" enplike nan yon sous limyè konstan emèt limyè sou objè a anba mezi, lè sa a limyè a gaye reflete soti nan sifas objè a epi imedyatman frape eleman foto-elektrik la. "Kalite limyè-bloke" a dekri yon senaryo kote flux lumineux ki emèt pa sous limyè a pasyèlman obstrue pa objè ki anba mezi a, kidonk chanje kantite ensidan flux lumineux sou eleman foto-elektrik la; grandè chanjman sa a dirèkteman gen rapò ak pozisyon objè a nan chemen optik la.
Photodiode la se kalite ki pi komen nan Capteur optik. Fizikman, yon fotodyòd sanble ak yon dyod estanda. Nan absans ekleraj, li konpòte li tankou yon dyod konvansyonèl, ki montre yon ti kouran ranvèse ke yo rekonèt kòm "kouran an nwa." Lè yo ekspoze a limyè, pòtè chaj yo eksite, jenere pè elèktron -twou yo refere yo kòm "photocarriers." Anba enfliyans yon jaden elektrik ekstèn, photocarriers sa yo patisipe nan kondiksyon elektrik, sa ki lakòz yon aktyèl ranvèse siyifikativman pi gwo pase aktyèl la fè nwa; aktyèl sa a ki kapab lakòz yo rele "photocurrent la." Magnitid fotokouran an dirèkteman pwopòsyonèl ak entansite limyè ensidan an; kidonk, yo ka jwenn yon siyal elektrik ki varye an akò ak chanjman nan entansite limyè atravè yon rezistans chaj.
Anplis de kapasite pou konvèti siyal optik an siyal elektrik -yon fonksyon ki pataje ak fotodyod-fototransistè a tou gen kapasite diferan pou anplifye siyal elektrik sa yo. Aparans fizik yon fototransistè diferan ti kras ak sa ki nan yon tranzistò estanda. Tipikman, yon fototranzistò gen sèlman de fil ekstèn -emetè a ak pèseptè a- pandan ke plon baz la kite dekonekte anndan an. Anvlòp aparèy la fèt ak yon fenèt transparan pou pèmèt limyè antre. Pou maksimize absòpsyon limyè, sifas rejyon baz la fè siyifikativman pi gwo pase rejyon emetè a; kidonk, limyè ensidan an se sitou absòbe nan rejyon baz la. Pandan operasyon an, junction baz pèseptè-anvèse-anvèse, pandan y ap emèt-junction baz la anvè-patialize. Nan absans limyè, kouran an ap koule tankou dlo nan aparèy la ke yo rekonèt kòm "kouran an nwa" (Iceo=(1 + ) Icbo); kouran sa a ekstrèmman piti-menm pi ba pase kouran flit yo jwenn nan tranzistò estanda yo. Lè yo ekspoze a limyè, gen yon gwo kantite pè elèktron-twou, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan aktyèl la baz (Ib). Kouran k ap koule nan aparèy la nan kondisyon sa yo rele "fotokouran an," ak kouran emetè a bay Ie=(1 + ) Ib. Kidonk, li evidan ke yon fototransistor posede pi wo sansiblite konpare ak yon fotodyode.
Fonksyònman Prensip
Yon Capteur foto-elektrik reyalize kontwòl pa konvèti varyasyon nan entansite limyè nan chanjman korespondan nan siyal elektrik.
Anjeneral, yon Capteur foto-elektrik konsiste de twa eleman prensipal: yon transmetè, yon reseptè, ak yon sikwi deteksyon.
Transmetè a emèt yon gwo limyè ki dirije nan direksyon yon objè sib. Anjeneral, se yon sous limyè semi-conducteurs -tankou yon limyè -emisyon dyod (LED), yon dyod lazè, oswa yon dyod enfrawouj. Gwo bout bwa limyè a ka emèt kontinyèlman oswa modulation atravè varyasyon batman -lajè. Asanble reseptè a anjeneral gen ladan eleman tankou fotodyod, fototransistè, oswa fotoselil. Eleman optik -tankou lantiy ak ouvèti-yo pozisyone devan reseptè a pou kondisyone limyè k ap vini an. Sitiye dèyè reseptè a se sikwi deteksyon an, ki sèvi pou filtre siyal ki enpòtan an epi trete li pou aplikasyon pratik.