Фотоэлектрические датчики. 
Технические средства автоматизации и управления

Фотоэлектрическим называют датчик, который реагирует на изменение освещенности. В них используется явление фотоэффекта, под которым понимается изменение свойств вещества при разной освещенности. Принцип фотоэффекта заключается в том, что при освещении поверхности металла или полупроводника частицы лучистой энергии передают электронам освещенного вещества дополнительную энергию. В результате этого ускоряется движение электронов и изменяется ток через фотодатчик.

Фотодатчик состоит из источника светового потока и приемника. В качестве источника может быть исследуемый объект, отражающий световой поток либо излучающий его сам, как это показано на рис. 2.20.

Рис. 2.20. Фотодатчик:

а — со световым потоком, отраженным от объекта управления; б— со световым потоком, излучаемым объектом управления; 1 — источник света; 2 — собирающая линза; 3 — фото;

сопротивление Фотоэлементы обладают световой характеристикой, которая зависит от чувствительности фотоэлемента.

В фотоэлектрических датчиках используют три вида фотоэффекта:

• • внешний, состоящий в том, что под влиянием светового потока происходит эмиссия электронов из катода электронной лампы. Величина тока эмиссии зависит от освещенности катода;
• • внутренний, состоящий в том, что электропроводность (активное сопротивление) полупроводника находится в зависимости от его освещенности;
• • вентильный фотоэффект называют промежуточным, при котором освободившиеся электроны переходят из слоя освещенного вещества в слой неосвещенного вещества, отделенный запирающим слоем. Ввиду избытка электронов в одном слое и недостатка в другом возникает ЭДС, зависящая от освещенности.

Электрический ток при воздействии лучистой энергии без других источников создают только фотоэлементы с вентильным фотоэффектом.