전기 광학 센서

Electro-optical sensor

전기 광학 센서는 빛 또는 빛의 변화를 전자 신호로 변환하는 전자 검출기입니다.이 센서들은 적외선에서 자외선 [1]파장까지 전자파를 탐지할 수 있다.예를 들어 다음과 같은 많은 산업 및 소비자 애플리케이션에서 사용됩니다.

  • 어둠에 반응하여 자동으로 켜지는 램프
  • 물체가 광선을 차단할 때 작동하는 위치 센서
  • 플래시 검출: 사진 플래시를 다른 플래시에 동기화합니다.
  • 물체의 거리, 부재 또는 존재를 감지하는 광전 센서

기능.

광센서는 광선을 전자신호로 변환한다.그것은 빛의 물리량을 측정하고 그것을 계측기로 읽을 수 있는 형태로 변환한다.광학 센서는 일반적으로 광원, 측정 장치 및 광학 센서를 통합하는 더 큰 시스템의 일부입니다.이는 종종 전기 트리거에 연결됩니다.트리거는 조도 센서 내부의 신호 변화에 반응합니다.광센서는 하나 또는 여러 개의 광빔으로부터의 변화를 측정할 수 있다.변화가 발생하면 조도 센서가 광전 트리거로 작동하므로 전기 출력이 증가하거나 감소합니다.광스위치는 광섬유 또는 집적광회로의 신호를 하나의 회로에서 다른 회로로 선택적으로 전환할 수 있도록 한다.광스위치는 기계적 수단이나 전기광학 효과, 자기광학 효과 및 기타 방법으로 작동할 수 있다.광스위치는 집적 또는 이산 마이크로 전자 회로와 통합할 수 있는 광전자 장치입니다.

광센서 및 스위치의 종류

광학 센서에는 여러 종류가 있으며, 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.[2]

  • 광전도 소자는 입사광의 변화를 저항의 변화로 변환합니다.
  • 흔히 태양전지로 알려진 광전지는 입사광의 양을 출력전압으로 변환한다.
  • 포토 다이오드는 입사광의 양을 출력 전류로 변환합니다.
  • 포토 트랜지스터는 베이스-콜렉터 접합부가 빛에 노출되는 바이폴라 트랜지스터의 일종입니다.그 결과 포토다이오드와 동일한 동작이 발생하지만 내부 이득이 발생합니다.

광스위치는 보통 광섬유에 사용되며 전기광학 효과는 어떤 회로를 다른 회로로 전환하기 위해 사용됩니다.이러한 스위치는 예를 들어 마이크로 전자기계 시스템 또는 압전 시스템과 함께 구현할 수 있습니다.

적용들

광학 심박 센서

전기 광학 센서는 빛을 에너지로 변환해야 할 때마다 사용됩니다.이 때문에, 전기 광학 센서는 거의 어디에서나 볼 수 있다.일반적인 애플리케이션은 화면 밝기를 조절하기 위해 센서가 사용되는 스마트폰과 착용자의 심장 박동을 측정하기 위해 센서가 사용되는 스마트워치이다.

광센서는 전력을 발생, 생산, 분배 및 변환하는 구조를 감시하기 위해 에너지 분야에서 찾을 수 있습니다.광섬유의 분산 및 비전도성은 광센서를 파이프라인 감시를 포함한 석유 및 가스 용도에 매우 적합합니다.또한 풍력 터빈 블레이드 모니터링, 해상 플랫폼 모니터링, 전력선 모니터링 및 다운홀 모니터링에도 사용할 수 있습니다.다른 응용 분야로는 교량, 공항 착륙대, 댐, 철도, 비행기, 날개, 연료 탱크 및 선체 모니터링과 같은 민간 및 운송 분야가 있습니다.

다른 용도 중에서 광스위치는 신호를 전환하기 위해 간섭계의 한쪽 다리에서 굴절률을 변화시키는 열적 방법, 광신호를 적절한 리시버로 편향시킬 수 있는 마이크로미러 어레이를 포함하는 MEMS 접근법, 편광 회전하는 압전 빔 스티어링 액정에서 찾을 수 있다.빛을 비껴가기 위해 음향장에 의해 유도되는 변형률의 결과로 굴절률을 변화시키는 적용된 전장과 음향학적 방법에 따라 빛.

광학 센서의 또 다른 중요한 응용은 가시광선과 적외선 분광법을 통해 서로 다른 화합물의 농도를 측정하는 것입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Peixoto, A.C.; Silva, A.F. (2017). "Smart devices: Micro- and nanosensors". Bioinspired Materials for Medical Applications. Braga, Portugal: Elsevier Ltd. pp. 297–329. ISBN 978-0-08-100741-9.
  2. ^ Morris, Alan S.; Langari, Reza (2012). Measurement and Instrumentation. London, UK: Elsevier Inc. p. 325. ISBN 978-0-12-381960-4.