Основной принцип действия
Фотоэлектрический усилитель — это электронное устройство, предназначенное для усиления постоянного напряжения или тока. Его работа основана на фундаментальном физическом явлении — фотоэлектрическом эффекте. Когда свет падает на светочувствительный элемент (такой как фоторезистор, фотодиод или фотоэлемент), включенный в электрическую цепь, в этой цепи возникает или увеличивается электрический ток. Величина этого тока напрямую зависит от двух ключевых параметров: площади освещаемой поверхности чувствительного элемента и интенсивности (яркости) падающего светового потока.
Классификация и области применения
В зависимости от конструкции и принципа преобразования сигнала, фотоэлектрические усилители делятся на две основные группы, каждая из которых находит своё применение в различных областях техники.
Усилители для систем автоматики
К первой группе относятся устройства, используемые преимущественно в системах автоматического контроля и управления. Сюда входят:
- Фотоэлектрогазоразрядные усилители, использующие ионизацию газа под действием света.
- Фотоэлектролюминесцентные усилители, в основе которых лежит явление свечения веществ при облучении.
- Фотоэлектронакальные усилители, работающие на принципе эмиссии электронов с нагретой поверхности под воздействием света.
Эти усилители выполняют функции датчиков и реле в системах автоматики, где они фиксируют изменения параметров (например, положение объекта, уровень освещённости) и участвуют в регулировании технологических процессов.
Усилители для измерительной техники
Вторая группа объединяет высокоточные устройства, применяемые в электроизмерительных приборах. К ним относятся:
- Фотогальванометрические компенсационные усилители, которые часто используются в мостах и компенсационных схемах для измерения малых токов и напряжений с высокой точностью.
- Фотоэлектрооптические усилители, сочетающие оптические и электронные методы преобразования сигнала для достижения максимальной чувствительности и помехоустойчивости.
Такие усилители являются критически важными компонентами прецизионного лабораторного и исследовательского оборудования, где требуются измерения слабых сигналов с минимальными искажениями.