25. Podstawy działania czujników optoelektronicznych

W czujnikach optoelektronicznych stosuje się zakres widzialny fal elektro­magnetycznych, zawierający się w przedziale długości fal od 0,38 μm do 0,78 μm, oraz zakres fal elektromagnetycznych bliskiej podczerwieni (do ok. 10 μm) lub nadfioletu (od ok. 0,1 μm do 0.38 μm). Falę elektroma­gnetyczną w przedstawionym zakresie długości fal nazwano falą świetlną. Podane granice są wartościami umownymi

Φ₁ Φ₂

Rys.1 Schemat blokowy czujnika optoelektronicznego wraz z obiektem badanym

Ogólny schemat blokowy czujnika optoelektronicznego przedstawiono na rysunku 1. W każdym czujniku optoelektronicznym musi wystąpić źródło fali świetlnej, odbiornik fali świetlnej - detektor, oraz tory optyczne, który­mi doprowadza się strumień świetlny do obiektu badanego OB, i następnie do detektora. Stan obiektu badanego wpływa na jedną z wielkości opisują­cych propagacje fali świetlnej np. na:

• strumień świetlny Φ_e definiowany jako moc emitowana odbita lub padająca na powierzchnię,

• natężenie napromieniowania I_p, równe strumieniowi świetlnemu prze­nikającemu powierzchnię 1 m²,

• wektor polaryzacji fali świetlnej.

Ze względu na sposób prowadzenia strumieniu świetlnego, czujniki optoelektroniczne można podzielić na dwie grupy:

• z otwartym torem optycznym.

• z zamkniętym torem optycznym.

W czujnikach optoelektronicznych jako źródła promieniowania stosuje się najczęściej diody elektroluminescencyjne oraz lasery półprzewodnikowe.

Detektory promieniowania optycznego (skr. detektory optyczne) niezależnie od zjawisk fizycznych stanowiących podstawę działania detektora, charakteryzują wielkości:

• czułość widmowa

• moc równoważna szumom

• wykrywalność.

ŹRÓDŁO FALI ŚWIETLNEJ

OBIEKT

ODBIORNIK FALI ŚWIETLNEJ - DETEKTOR