psd位置感測器是一種能測量光點在探測器表面上連續位置的光學探測器。是一種新型的光電器件,或稱為坐標光電池。它是一種非分割型器件,可將光敏面上的光點位置轉化為電信號。psd由p襯底、pin 光電二極體及表面電阻組成。具有位置解析度高,回響速度快和處理電路簡單等優點。
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感測器原理
當一束光落在 psd 上,相應於光能量的電荷在入射點產生,電荷通過 p 型電阻層被電極收集。p 型層 是均勻一體的電阻層,被電極收集到的光電流與入射 點和電極間距成反比。 由此可得出如下公式:i0=i1+i2
i1 和 i2 是電極的光電流, l 和 i0 分別代表電極間距和總光電流。 當 psd 幾何中心設定為坐標原點: 當 psd 一端設定為坐標原點: 由公式(3),(4),(7),(8)顯示,不同的比率可得出相應的與光能量無關的入射光點的位置。
感測器特點
1.回響速度快 2.光譜回響寬 3.位置解析度高 4.不受光斑的約束 5.位置和光強同時測量 6.可靠性高
感測器套用
將二維方形psd 套用於定位系統中, 模擬psd 對準物體的過程, 確定psd 與物體之間的相對位置;其套用系統框圖如圖所示;對準物體1 的中心裝有一高亮度的發光二級管2, psd感測器4安裝於微動工作平台上; 二極體發出的光束經過光學系統3聚焦後,將光點成像於放置在透鏡焦平面上的psd的接收光敏面上, 這個光點信號經過前置放大電路5 轉換為電信號。然後, 通過a /d採樣6, 送入到計算機7 進行處理。從而確定psd 對準物體平面上某一點的位置。 當對準位置在測量範圍內移動時, 光斑與psd 兩電極間的距離發生變化, 使兩電極輸出電流隨其光斑位置的變化而變化, 因此通過測定感測器兩電極輸出電流的大小, 便可知道psd 與對準物體平面上的某一點位置相對應。