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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
光電傳感器

光電傳感器在LED中的應(yīng)用

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:86

  1970年,人們發(fā)現(xiàn)LED還有一個比壽命長更好的優(yōu)點,就是它能夠以非常快的速度來開關(guān),開關(guān)速度可達到KHz。將接收器的放大器調(diào)制到發(fā)射器的調(diào)制頻率,那么它就只能對以此頻率振動的光信號進行放大。


  我們可以將光波的調(diào)制比喻成無線電波的傳送和接收。將收音機調(diào)到某臺,就可以忽略其他的無線電波信號。經(jīng)過調(diào)制的LED發(fā)射器就類似于無線電波發(fā)射器,其接收器就相當(dāng)于收音機。


  人們常常有一個誤解:認為由于紅外光LED發(fā)出的紅外光是看不到的,那么紅外光的能量肯定會很強。經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器的能量的大小與LED光波的波長無太大關(guān)系。一個LED發(fā)出的光能很少,經(jīng)過調(diào)制才將其變得能量很高。一個未經(jīng)調(diào)制的傳感器只有通過使用長焦距。


  鏡頭的機械屏蔽手段,使接收器只能接收到發(fā)射器發(fā)出的光,才能使其能量變得很高。相比之下,經(jīng)過調(diào)制的接收器能忽略周圍的光,只對自己的光或具有相同調(diào)制頻率的光做出響應(yīng)。


  未經(jīng)調(diào)制的傳感器用來檢測周圍的光線或紅外光的輻射,如剛出爐的紅熱瓶子,在這種應(yīng)用場合如果使用其它的傳感器,可能會有誤動作。如果一個金屬發(fā)射出的光比周圍的光強很多的話,那么它就可被周圍光源接收器可靠檢測到。周圍光源接收器也可以用來檢測室外光。


  但是并不是說經(jīng)調(diào)制的傳感器就一定不受周圍光的干擾,當(dāng)使用在強光環(huán)境下時就會有問題。例如,未經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器,當(dāng)把它直接指向陽光時,它能正常動作。我們每個人都知道,用一塊有放大作用的玻璃將陽光聚集在一張紙上時,很容易就會把紙點燃。設(shè)想將玻璃替換成傳感器的鏡頭,將紙?zhí)鎿Q成光電三極管,這樣我們就很容易理解為什么將調(diào)制的接收器指向陽光時它就不能工作了,這是周圍光源使其飽和了。


  調(diào)制的LED改進了光電傳感器的設(shè)計,增大了檢測距離,擴展了光束的角度,人們逐漸接受了這種可靠易于對準(zhǔn)的光束。到1980年,非調(diào)制的光電傳感器逐步就退出了歷史舞臺。


  紅外光LED是效率最高的光束,同時也是在光譜上與光電三極管最匹配的光束。但是有些傳感器需要用來區(qū)分顏色(如色標(biāo)檢測),這就需要用可見光源。


  在早期,色標(biāo)傳感器使用白熾燈做光源,使用光電池接收器,直到后來發(fā)明了高效的可見光LED?,F(xiàn)在,多數(shù)的色標(biāo)傳感器都是使用經(jīng)調(diào)制的各種顏色的可見光LED發(fā)射器。經(jīng)調(diào)制的傳感器往往犧牲了響應(yīng)速度以獲取更長的檢測距離,這是因為檢測距離是一個非常重要的參數(shù)。未經(jīng)調(diào)制的傳感器可以用來檢測小的物體或動作非??斓奈矬w,這些場合要求的響應(yīng)速度都非???。但是,現(xiàn)在高速的調(diào)制傳感器也可以提供非??斓捻憫?yīng)速度,能滿足大多數(shù)的檢測應(yīng)用。


  

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