Mi az a fotóérzékelő?
Mi ezek:
* Fényérzékeny eszközök: Úgy tervezték, hogy különféle formákban érzékenyek legyenek a fényre, beleértve a látható fényt, az infravörös, az ultraibolya és még a röntgenfelvételeket is.
* Átadók: A fotodetektorok átalakítóként működnek, vagyis az egyik típusú energiát (fényt) egy másikra (elektromos) alakítják át.
Hogyan működnek:
A legtöbb fotodetektor mögött meghúzódó alapelv a fotoelektromos hatás - Ez a hatás kimondja, hogy amikor a fény egy anyagot üt, akkor az elektronokat kiszabadíthatja a felületéről. A kiürített elektronok elektromos áramot hoznak létre, amely mérhető és erősíthető.
Kulcskomponensek:
* fényérzékeny anyag: Ez a fotodetektor szíve, és azt a kimutatásra szánt fénytípus alapján választják meg. Példák a következők:
* Szilícium: Széles körben használják a látható fényhez.
* germánium: Hasznos az infravörös fényhez.
* kadmium -szulfid: Érzékeny az ultraibolya fényre.
* Elektródok: Ezeket a fotoelektromos hatás által generált elektronok összegyűjtésére használják, mérhető áramot hozva létre.
* erősítő: Sok esetben a fotodetektorból származó jel gyenge, és hasznosnak kell lennie.
A fotodetektorok típusai:
Számos típusú fotodetektor létezik, mindegyiknek megvan a saját jellemzője és alkalmazása:
* Photodiodes: Ezek a leggyakoribb típusok. A rájuk eső fény intenzitásával arányos áramot eredményeznek.
* Phototransistors: Ezek hasonlóak a fotodiódokhoz, de belső erősítővel rendelkeznek, így érzékenyebbé teszik őket.
* Photomultipliers: Nagyon érzékeny eszközök, amelyek elektronok kaszkádját használják a jel erősítésére, amely alkalmas a nagyon gyenge fényszintek észlelésére.
* töltéshez kapcsolt eszközök (CCD): A digitális kamerákban és más képalkotó alkalmazásokban használva a CCD -k egy sor pixel -tömbre rögzítik, és digitális adatokká alakítják.
alkalmazások:
A fotodetektorok széles körű alkalmazásokkal rendelkeznek különböző területeken:
* képalkotás: Digitális kamerák, szkennerek, orvosi képalkotó berendezések
* Optikai kommunikáció: Száloptikai kábelek, adatátvitel
* Távérzékelés: Műholdak, drónok, környezeti megfigyelés
* Ipari automatizálás: Világos érzékelők a robotikához, a gépi látáshoz
* Tudományos kutatás: Spektroszkópia, asztrofizika, anyagtudomány
* Biztonsági rendszerek: Mozgásérzékelők, füstérzékelők
Legfontosabb megfontolások:
* érzékenység: Mennyi fényre van szükség a kimutatható jel előállításához.
* spektrális válasz: A hullámhossz -tartomány, amelyre az érzékelő érzékeny.
* sebesség: Milyen gyorsan képes az érzékelő reagálni a fényváltozásokra.
* Zaj: Nem kívánt jelek, amelyek zavarhatják a mérést.
Összegzés:
A fotodetektorok alapvető elemek a fény elektromos jelekké történő átalakításához, lehetővé téve a különféle alkalmazásokat a különféle területeken. Sokoldalúságuk és érzékenységük nélkülözhetetlenné teszik őket a modern technológiához és a tudományos kutatáshoz.