Yorug'lik oqimining fotoelektrik komponentlar bilan o'zaro ta'sirining o'zgaruvchan printsiplari asosida ishlab chiqilgan optik o'lchash va boshqarish tizimlari juda xilma-xildir. Fotoelektrik komponentlar (yoki butun tizim) tomonidan ishlab chiqarilgan chiqish signalining tabiatiga ko'ra, ushbu tizimlarni ikkita toifaga ajratish mumkin: analog fotoelektrik sensorlar va impuls (yoki almashtirish) fotoelektrik sensorlar. Analog fotoelektr sensori o'lchangan miqdorni doimiy o'zgaruvchan fototokga aylantirib, o'lchangan miqdor va chiqish signali o'rtasida yagona, yagona qiymatli munosabatni o'rnatadi. Nishon ob'ektni o'lchash (yoki aniqlash) uchun ishlatiladigan usulga asoslanib, analog fotoelektrik datchiklarni yana uchta asosiy turga bo'lish mumkin: o'tkazish (yutilish) turi, diffuz aks ettirish turi va nurni blokirovkalash (nurni uzish) turi. "Uzatish turi" o'lchov ostidagi ob'ekt optik yo'l ichida joylashtirilgan konfiguratsiyaga ishora qiladi; doimiy yorug'lik manbai tomonidan chiqariladigan yorug'lik energiyasi ob'ektdan-bir qismi so'rilgan holda-o'tkazilayotgan yorug'lik fotoelektrik komponentga tushishidan oldin o'tadi. "Diffuzli aks ettirish turi" o'lchanayotgan ob'ektga yorug'lik chiqaradigan doimiy yorug'lik manbasini o'z ichiga oladi, shundan so'ng yorug'lik ob'ekt yuzasidan diffuz tarzda aks etadi va keyinchalik fotoelektrik komponentga tushadi. "Yorug'lik{10}}to'sish turi" yorug'lik manbai chiqaradigan yorug'lik oqimi o'lchanayotgan ob'ekt tomonidan qisman to'sib qo'yilgan va shu bilan fotoelektrik komponentga tushadigan yorug'lik oqimi miqdorini o'zgartiradigan stsenariyni tavsiflaydi; bu o'zgarishning kattaligi to'g'ridan-to'g'ri ob'ektning optik yo'l ichidagi holatiga bog'liq.
Fotodiod optik sensorning eng keng tarqalgan turi hisoblanadi. Jismoniy jihatdan fotodiod standart diodaga o'xshaydi. Yoritish bo'lmasa, u "qorong'u oqim" deb nomlanuvchi juda kichik teskari oqimni ko'rsatadigan an'anaviy diyot kabi harakat qiladi. Yorug'lik ta'sirida zaryad tashuvchilar qo'zg'alib, "fototashuvchilar" deb ataladigan elektron teshik juftlarini-hosil qiladilar. Tashqi elektr maydonining ta'siri ostida bu fototashuvchilar elektr o'tkazuvchanligida ishtirok etib, qorong'u oqimdan sezilarli darajada kattaroq teskari oqimni keltirib chiqaradi; bu hosil bo'lgan oqim "fototok" deb ataladi. Fototokning kattaligi tushayotgan yorug'likning intensivligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir; binobarin, yorug'lik intensivligining o'zgarishiga qarab o'zgarib turadigan elektr signalini yuk qarshiligi bo'ylab olish mumkin.
Fototranzistor optik signallarni elektr signallariga aylantirish qobiliyatiga qo'shimcha ravishda{0}}fotodiodlar bilan taqsimlangan funksiya-, shuningdek, ushbu elektr signallarini kuchaytirish uchun alohida qobiliyatga ega. Fototranzistorning fizik ko'rinishi standart tranzistornikidan unchalik farq qilmaydi. Odatda, fototranzistorda faqat ikkita tashqi sim-emitter va kollektor-bo'ladi, asosiy sim esa ichki ulanmagan holda qoladi. Qurilmaning korpusi yorug'lik kirib borishi uchun shaffof oyna bilan yaratilgan. Yorug'likning yutilishini maksimal darajada oshirish uchun asosiy mintaqaning sirt maydoni emitent hududdan sezilarli darajada kattaroq qilinadi; binobarin, tushayotgan yorug'lik asosan tayanch mintaqada so'riladi. Ish paytida kollektor{9}}asosiy birlashma-teskari, emitent{11}}asosiy birlashma-oldinga yoʻnaltirilgan boʻladi. Yorug'lik bo'lmasa, qurilma orqali o'tadigan oqim "qorong'i oqim" (Iceo=(1 + ) Icbo) deb nomlanadi; bu tok juda kichik-hatto standart tranzistorlarda topilgan oqish oqimidan ham past. Yorug'lik ta'sirida ko'p sonli elektron teshik juftlari-hosil bo'ladi, natijada asosiy oqim (Ib) kuchayadi. Bunday sharoitlarda qurilma orqali oqib oʻtadigan oqim “fototok” deb ataladi, emitent oqimi Ie=(1 + ) Ib. Shunday qilib, fototransistor fotodiodga nisbatan yuqori sezuvchanlikka ega ekanligi aniq.
Ishlash printsipi
Fotoelektrik sensor yorug'lik intensivligidagi o'zgarishlarni elektr signallaridagi mos keladigan o'zgarishlarga aylantirish orqali boshqarishga erishadi.
Odatda, fotoelektrik sensor uchta asosiy komponentdan iborat: uzatuvchi, qabul qiluvchi va aniqlash davri.
Transmitter maqsadli ob'ektga yo'naltirilgan yorug'lik nurini chiqaradi. Bu yorug'lik nuri odatda yarimo'tkazgichli yorug'lik manbai-, masalan, yorug'lik chiqaradigan diod (LED), lazer diodi yoki infraqizil diod- tomonidan ishlab chiqariladi. Yorug'lik nuri doimiy ravishda chiqarilishi yoki puls{4}}kengligi o'zgarishi orqali modulyatsiyalanishi mumkin. Qabul qilgich majmuasi odatda fotodiodlar, fototransistorlar yoki fotosellar kabi komponentlarni o'z ichiga oladi. Ob'ektiv va diafragma kabi-optik elementlar-qabul qiluvchining oldiga kiruvchi yorug'likni sozlash uchun joylashtirilgan. Qabul qilgichning orqasida tegishli signalni filtrlash va uni amaliy qo'llash uchun qayta ishlash uchun xizmat qiluvchi aniqlash sxemasi joylashgan.