График работы: Пн.-Пт.: 08:00 - 17:00, Сб.-Вс.: выходной
Арматура светодиодная
Арматура светодиодная
Газовое оборудование
Газовое оборудование
Гидравлическое оборудование
Гидравлическое оборудование
Ж/Д оборудование
Ж/Д оборудование
Испытательное оборудование
Испытательное оборудование
Маркировочное оборудование
Маркировочное оборудование
Монтажные изделия
Монтажные изделия
Пневматическое оборудование
Пневматическое оборудование
Пожарное оборудование
Пожарное оборудование
Устройства связи
Устройства связи
Устройства защиты
Устройства защиты
Пробоотборники
Пробоотборники
КИПиА
КИПиА
Комплектующие
Комплектующие
Лабораторное оборудование
Лабораторное оборудование
Амортизаторы
Амортизаторы
Преобразователи
Преобразователи
Реле
Реле
Сварочное оборудование
Сварочное оборудование
Системы и приборы управления
Системы и приборы управления
Питатели
Питатели
Смазочное оборудование
Смазочное оборудование
Кабельное оборудование
Кабельное оборудование
Фильтры
Фильтры
Клапана
Клапана
Котельное оборудование
Котельное оборудование
Вентиляторы
Вентиляторы
Датчики
Датчики
Регуляторы
Регуляторы
Сигнализаторы
Сигнализаторы
Системы водоочистки
Системы водоочистки
Фрикционные изделия
Фрикционные изделия
Электротехническое оборудование
Электротехническое оборудование

Фотодатчики - типы и виды фотодатчиков

1 голос
чт, 09/10/2020 - 14:27

Фотодатчики активно используются в самых разных электронных приборах, являясь одним из главных компонентов систем домашней или промышленной автоматики.

Эти элементы отвечают за фиксацию изменения освещенности и передачу соответствующей информации на основные приборы.

Для лучшего понимания специфики устройства стоит познакомиться с его устройством и разновидностями.

Фотодатчик

Устройство датчика

Любой фотоэлектрический датчик включает в себя следующие компоненты:

  • Излучатель. Особый элемент, формирующий световой луч. Обычно используется светодиод, как полупроводниковый прибор, способный излучать свет с определенной длиной волн и частотой. Оттенки могут различаться. Встречаются инфракрасные модели, желтые, синие и многие другие. Излучатели крайне просты в конструкции, устойчивы к негативным воздействиям среды и способны нормально функционировать в широком диапазоне температур. 
  • Приемник. Фотодетектор, принимающий световой сигнал и преобразующий его. Обычно используется фототранзистор или диод, настроенный на прием определенных длин волн. Элемент принимает сигнал и регулирует проходящий ток в зависимости от характера сигнала. 
  • Линза. Используется для ограничения области приема света, а также увеличения дистанции до рассматриваемого объекта. 
  • Выходной элемент. Представляет собой плату с дискретным или аналоговым выходом, которая легко подключается к любым пользовательским цепям. Различают несколько типов выходных устройств, выбор которых делается в соответствии с целями пользователя.

Конкретный состав различается для видов устройств и их назначения. При этом некоторые элементы (датчики включения/отключения приборов) могут работать вовсе без излучателя. Другие же элементы не имеют линзы. 

Разновидности фотодатчиков

Фотодатчики, в зависимости от способа передачи воздействия светового луча на фотодетектор, делятся на три группы:

  1. Элементы, воспринимающие изменения светового потока при движении исследуемого объекта, изменении его формы или размеров. В данном случае создается параллельное равномерное световое излучение при помощи  излучателя и линзы. 
  2. Датчики, анализирующие характеристики отраженного от исследуемого объекта светового луча. Светодиод через линзу направляет луч на объект. Далее отраженный луч через фокусирующую линзу поступает на приемник. В зависимости от количества, частоты и длины волны поступившего света делаются выводы о характере объекта или покрытия. 
  3. Фотодатчики, улавливающие световой поток, испускаемый самим объектом. При этом лучи фокусируются линзой и направляются на датчик. Излучатель в данном случае не предусмотрен. Элемент помогает определять параметры излучения, создаваемого исследуемым объектом. 

Типы фотоэлементов

В конструкции фотоэлектрического датчика могут использоваться различные типы фотоэлементов, от характеристик и возможностей которых зависит применимость устройство в той или иной сфере. 

Фотоэлементы с внешним фотоэффектом

Газонаполненные вакуумные элементы, обладающие высокой линейностью световой характеристики и повышенной стабильностью работы при перепаде температур.

При этом не обходится без недостатков, главным из которых представляется необходимость использования повышенного напряжения в сотни или даже тысячи вольт.

Стеклянный баллон конструкции достаточно хрупкий, а электроды могут менять свое положение и форму под механическим воздействием. К тому же со временем фотоэлементы теряют свои свойства, что выражается в снижении чувствительности. 

Вентильные фотоэлементы

Вентильные компоненты характеризуются надежностью, долговечностью и небольшими размерами.

Они не требуют питания, однако чувствительны к перепадам температуры внешней среды.

Также к недостаткам можно отнести высокую инерционность, утомляемость и ограничение сферы применения частотой светового потока в десятки герц. 

Фоторезисторы

Фоторезистор по своей конструкции и характеристикам похож на обычный резистор. Однако тут сопротивление меняется под воздействием света.

При попадании светового потока на элемент сопротивление уменьшается в несколько раз по сравнению с начальными параметрами.

Элементы представляют собой металлические корпуса с небольшим стеклянным окошком, через которое видна пластинка с дорожкой в виде зигзага. Современные конструкции предполагают использование полностью прозрачного корпуса из пластика.

Фоторезисторы не отличаются высокой скоростью работы, поэтому используются только с низкими частотами. В новых электронных устройствах их пытаются заменить на более прогрессивные элементы. 

Ярким примером неплохого элемента на основе фоторезистора представляется фотодатчик ФДА, который используется в качестве систем контроля наличия пламени в горелке.

Устанавливается в отопительных системах, включающих в себя котлы с газовыми и жидкими горелками. 

Фотодиоды

Фотодиоды по своей конструкции похожи на стандартные выпрямительные диоды, однако они могут реагировать на свет. Если освещение отсутствует, результаты при прозвоне будут такими же, как у обычного диода.

Прямое направление предполагает маленькое сопротивление, тогда как в обратном стрелка остается неподвижной.

Если включенный в обратом направлении диод засветить источником света, стрелка будет быстро приближаться к нулю. Этот режим называется фотодиодным.

Также у светодиода может быть фотогальванический режим работы, предполагающий выработку небольшого напряжения при попадании света. Причем это напряжение можно усилить и использовать в качестве полезного сигнала.

Фотодиоды старого образца состоят из металлического цилиндра с двумя выводами, а также стеклянной линзы на одной из сторон. Современные элементы помещены в корпус из прозрачного пластика.