光敏傳感器的原理和應(yīng)用

光敏傳感器是把光信號(hào)變成電信號(hào)的一種傳感器。光敏傳感器并不局限于檢測(cè)可見光，有的還可用于檢測(cè)不可見光(包括紅外線、紫外線)。光敏傳感器主要包括：光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻、集成光敏傳感器、太陽能電池、圖像傳感器(CCD型、MOS型、CPD型)等。

圖1是利用2CU1光敏二極管構(gòu)成的路燈亮、熄自動(dòng)控制電路。其原理是：當(dāng)天快黑時(shí)，光敏二極管VD由于無光照，反向電阻增大，于是晶體管VT1的b極電壓升至4V左右，VT1導(dǎo)通，VT2截止，繼電器J釋放，常閉觸點(diǎn)JK閉合，接通220V電路，燈泡點(diǎn)亮。當(dāng)天明時(shí)，由于光敏二極管受到光照，反向電阻減小→VT1的b極電壓下降至0．7V以下→VT1截止→VT2導(dǎo)通→J叮得電吸合有→JK斷開→路燈L熄滅。
圖2是由光敏三極管作為傳感器構(gòu)成的自動(dòng)控制閃光標(biāo)志燈實(shí)用電路，由5只元件構(gòu)成。其原理是：在白天由于光照較強(qiáng)，光敏三極管VT(3DU5)的c、e極內(nèi)阻較小，使振蕩及驅(qū)動(dòng)IC(M5232L)的⑦腳電壓高于M5232L內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，內(nèi)部振蕩器停止工作，驅(qū)動(dòng)器無輸出，即⑥腳外接的標(biāo)志燈不亮。當(dāng)晚上無明顯光照時(shí)，VT的c、e極內(nèi)阻增大，使IC⑦腳電壓低于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，于是內(nèi)部的振蕩器開始振蕩，驅(qū)動(dòng)器也開始工作，驅(qū)動(dòng)標(biāo)忐燈以1．5～2．0Hz范圍內(nèi)某一頻率閃光。圖中RP為控制靈敏度調(diào)節(jié)電阻，阻值調(diào)大，靈敏度提高；反之變低。

圖3是采用光敏電阻構(gòu)成的光源自動(dòng)跟蹤電路圖。圖中R1、R2是兩只光敏電阻與RP、R3構(gòu)成電橋，調(diào)節(jié)凸透鏡1和2與R1、R2的距離，使它們的焦點(diǎn)正好落在R1、R2上。在無光源光照時(shí)，調(diào)節(jié)RP使電橋平衡，即運(yùn)放正、反相輸入端電壓相等，輸出端無輸出。此時(shí)發(fā)光二極管LED1、LED2均不發(fā)光，對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也不工作。當(dāng)有光照時(shí)，R1、R2阻值變小，電橋平衡破壞，此時(shí)運(yùn)放無論是正相輸入端電壓高于反相輸入端，還是反相輸入端電壓高于正相輸入端，它的輸出端均會(huì)有輸出，只不過是當(dāng)正相輸入端電壓高于反相輸入端電壓時(shí)，輸出端輸出正電壓，此時(shí)LED1點(diǎn)亮。反之，當(dāng)正相輸入端電壓低于反相輸入端電壓時(shí)，輸出端輸出負(fù)電壓，此時(shí)LED2點(diǎn)亮。圖中R8為靈敏度控制電阻，阻值增大，靈敏度提高，反之亦然。如果在輸出端再接上驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制透鏡1、2的放置方向)，就可以構(gòu)成光源的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。如果硅太陽能電池板、太陽能灶、太陽能熱水器的熱接收管能配上這種自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，則其太陽能利用率將會(huì)大大提高。