align="justify"> - енергія фонона, а вибір знака в залежить від того, чи йде процес з віддачею енергії фонона (плюс) або з отриманням енергії від нього (мінус).
Малюнок 4 - Власні (1) і домішкові (2, 3) фотопереходи електронів в напівпровіднику (Ел - рівень пастки)
випромінювання вимір похибка фотоелектричний
На внутрішньому фотоефекті заснована дія так званих фотоопорів. Кількість які виникають носіїв струму пропорційно падаючого світлового потоку. Тому фотосопротивления застосовуються для цілей фотометрії. Першим напівпровідником, нашли застосування для цих цілей, був селен.
Останнім часом для видимій частині спектру стали широко застосовуватися фотосопротивления з CdS. Фотосопротивления з напівпровідників PbS, PbSe, PbTe і InSb використовуються як детекторів інфрачервоного випромінювання; вони набагато перевершують термоелектричні болометри.
Малюнок 5 - Область pn переходу або на кордоні металу
В області pn переходу або на кордоні металу з напівпровідником може спостерігатися вентильний фотоефект. Він полягає у виникненні під дією світла електрорушійної сили. На малюнку показаний хід потенційної енергії електронів (суцільна крива) і дірок (пунктирна крива) в області pn переходу. Неосновні для даної області носії (електрони в p-області і дірки в n-області), що виникли під дією світла, проходять через перехід. У результаті в p-області накопичується надлишковий позитивний заряд, в n-області - надлишковий негативний заряд. Це призводить до виникнення прикладеного до переходу напруги, яка і являє собою фотоелектродвіжущую силу. Якщо р- і n-області кристала підключити до зовнішньої навантаженні, в ній буде текти струм. При не дуже великих освещенностях сили струму пропорційна падаючому на кристал світловому потоку. На цьому заснована дія фотоелектричних фотометрів, зокрема вживаних у фотографії експонометрів (2).
1.1.3 Модульоване випромінювання
Модульований промінь збільшує діапазон вимірювань і знижує вплив зовнішніх джерел освітлення. Такий промінь пульсує на певній частоті від 5 до 30 кГц. Фотоелектричний датчик добре відрізняє модульований промінь від зовнішнього джерела освітлення. Джерела світла, які застосовується в конструкції датчиків, знаходяться в світловому спектрі від видимого зеленого до невидимого інфрачервоного випромінювання. Зазвичай виробники для цієї мети використовують світлодіоди.
Малюнок 6 - Світовий спектр
Коли промінь досягає об'єкта, виникають такі явища, як відображення, поглинання і передача світла. Їх параметри і коефіцієнти безпосередньо залежать від об'єкта, його матеріалу, поверхні, товщини і колір.
Розташовані близько один від одного, два фотоелектричних пристрої можуть створювати взаємні перешкоди. Тому між датчиками завжди існує мінімальну відстань. Така проблема вирішується за допомогою спеціальних захисних покриттів і точного позиціонування датчиків. Вся необхідна інформація з цього питання наводиться в специфікації.
1.1.4 Надмірна коефіцієнт посилення
Багато промислові умови припускають наявність пилу, бруду, диму, вологи та інших шкідливих компонентів довкілля. Датчики, які працюють в умовах присутності хоча б трьох перерахованих вище факторів, вимагають більшої кількості світла для нормальної роботи. Надмірна коефіцієнт посилення представляє кількість випромінюваного світла, виробленого понад номінальну норми приймача. В ідеальних умовах середовища (чисте повітря) коефіцієнт посилення близький або дорівнює одиниці. Однак якщо повітря в приміщенні містить стерпні частинки, які поглинають до 50% світлового пучка, необхідно встановити коефіцієнт посилення 2 для приймача датчика. Коефіцієнт посилення розраховується за логарифмічною шкалою, як показано на малюнку 7. На наведеному графіку видно, що якщо необхідно вимірювати об'єкти на відстані одного метра за допомогою рознесених випромінювача і приймача, коефіцієнт підсилення повинен бути 30. Іншими словами, для нормальної роботи приймача потрібно світловий промінь в 30 разів яскравіше номінальної яскравості.
Малюнок 7 - Логарифмічна шкала
Коефіцієнт посилення зменшується при збільшенні робочої відстані. Однак не слід забувати, що робоча відстань для різних типів датчиків розуміється по-різному: якщо для датчиків з перериванням променя воно дорівнює відстані від випромінювача до приймача, то для суміщених датчиків, що відображають від об'єктів, ця відстань від датчика до самого цільового об'єкта.
Зона спрацьовування
Фотоелектричні датчики працюють у певній зоні спрацьовування. Вона залежить ...
