Sensores fotoelétricos que você não conhece

Sensores fotoelétricos que você não conhece

Diversos sensores são dispositivos de detecção importantes que compõem a camada de percepção da Internet das Coisas, sendo o elo inicial para que a Internet das Coisas obtenha informações e realize o controle de objetos. Pode-se afirmar que os sensores têm um impacto muito importante na Internet das Coisas.

O sensor fotoelétrico é um sensor que utiliza um elemento fotoelétrico como elemento de detecção. Possui vantagens como resposta rápida, alta precisão, operação sem contato, entre outras, além de apresentar diversos parâmetros mensuráveis, estrutura simples e formatos flexíveis e variados. Portanto, os sensores fotoelétricos são amplamente utilizados na área de monitoramento e controle.

1. O princípio do sensor fotoelétrico

O elemento fotossensível do sensor fotoelétrico utiliza o efeito fotoelétrico, que se divide em efeito fotoelétrico externo e efeito fotoelétrico interno.

1. Efeito fotoelétrico interno:

(1) Fotocondutividade: Quando um fóton incidente atinge a superfície de um semicondutor, o semicondutor absorve o fóton incidente para gerar pares elétron-buraco, o que aumenta sua própria condutância.

(2) Fotovoltaico: Quando um determinado comprimento de onda de luz irradia um semicondutor não uniforme (como uma junção PN), sob a ação de um campo autoconstruído, uma fotovoltagem é gerada dentro do semicondutor.

Quando a luz incide sobre a superfície de um semicondutor ou isolante, os elétrons ligados no interior do objeto são excitados, alterando assim a condutividade elétrica do objeto. Isso é chamado de efeito fotoelétrico interno. Obviamente, quanto maior o fluxo radiante, mais elétrons são excitados e menor se torna o valor da resistência do objeto.

Um tubo de luz (também conhecido como fotorresistor) é um dispositivo semicondutor que utiliza o efeito fotoelétrico interno. Materiais como sulfeto de cádmio, sulfeto de chumbo, sulfeto de índio, seleneto de cádmio e seleneto de chumbo são exemplos de tubos de luz semicondutores. As vantagens dos tubos de luz são o tamanho reduzido, a robustez e a durabilidade. São utilizados principalmente em receptores ópticos, controle fotoelétrico, recepção de laser e detecção a longa distância em instrumentos espectroscópicos.

2. Efeito fotoelétrico externo:

A emissão fotoeletrônica é causada pelo efeito fotoelétrico ou fotoionização. Sob a ação da luz, elétrons podem escapar da superfície de um objeto, fenômeno denominado "efeito fotoelétrico externo" ou fotoemissão.

Quando uma substância é irradiada por luz, elétrons são emitidos da superfície da substância após receberem energia luminosa suficiente, um fenômeno chamado emissão fotoeletrônica. Os elétrons emitidos são chamados de fotoelétrons, e os objetos que podem emitir fotoelétrons são chamados de fotoemissores. A corrente formada pelos fotoelétrons é a fotocorrente.

Em segundo lugar, aplicação do produto fotoelétrico

1. Sensor de radiação solar total

O sensor de radiação solar total adota o princípio fotoelétrico e pode ser usado para medir o valor total da radiação sob a luz solar. O sensor utiliza elementos fotossensíveis de alta precisão, com ampla absorção espectral, alta absorção em toda a faixa do espectro e boa estabilidade. Além disso, uma cobertura protetora contra poeira com transmitância luminosa de até 95% é instalada externamente ao elemento sensor. Essa cobertura recebe um tratamento especial para reduzir a adsorção de poeira, prevenindo eficazmente a interferência de fatores ambientais nos componentes internos e permitindo a medição precisa da radiação solar. O produto utiliza o protocolo de comunicação Modbus padrão, que permite a leitura direta do valor atual da radiação solar, e a fiação é simples. Seu design compacto e elegante ocupa pouco espaço. O produto é amplamente utilizado em aplicações de energia solar, meteorologia, agricultura, envelhecimento de materiais de construção e monitoramento da poluição do ar para medir a radiação solar total.

2, sensor fotoelétrico de fumaça

O sensor fotoelétrico de detecção de fumaça e incêndio (doravante denominado sensor) detecta a fumaça produzida durante um incêndio. Utilizando dispositivos fotoelétricos para detecção de fumaça e tecnologia de fabricação de ponta, oferece funcionamento estável, design elegante, instalação simples e sem necessidade de ajustes. Pode ser amplamente utilizado em shoppings, hotéis, lojas, armazéns, salas de informática, residências e outros locais para detecção de incêndios. Possui um buzzer integrado que emite um som potente após o alarme.

3. Sensor de radiação fotossinteticamente ativo

O sensor de radiação fotossinteticamente ativa adota o princípio de detecção fotoelétrica e pode ser usado para medir a radiação fotossinteticamente ativa na faixa espectral de 400 a 700 nm. O sensor utiliza elementos de detecção fotoelétrica de alta precisão, com ampla absorção espectral, alta absorção na faixa de 400 a 700 nm e boa estabilidade; quando exposto à luz, gera um sinal de tensão proporcional à intensidade da radiação incidente, sendo sua sensibilidade proporcional ao cosseno do ângulo de incidência. A tampa protetora contra poeira recebe tratamento especial para reduzir a absorção de poeira, prevenindo eficazmente a interferência de fatores ambientais nos componentes internos e permitindo a medição da radiação fotossinteticamente ativa.

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