PSD位置传感器

PSD位置传感器是一种能测量光点在探测器表面上连续位置的光学探测器。是一种新型的光电器件，或称为坐标光电池。它是一种非分割型器件，可将光敏面上的光点位置转化为电信号。PSD由P衬底、PIN光电二极管及表面电阻组成。具有位置分辨率高，响应速度快和处理电路简单等优点。

原理

当一束光落在PSD上，相应于光能量的电荷在入射点产生，电荷通过P型电阻层被电极收集。P型层是均匀一体的电阻层，被电极收集到的光电流与入射点和电极间距成反比。

由此可得出如下公式：I1和I2是电极的光电流，L和I0分别代表电极间距和总光电流。

当PSD几何中心设定为坐标原点：

当PSD一端设定为坐标原点：

由公式（3），（4），（7），（8）显示，不同的比率可得出相应的与光能量无关的入射光点的位置。

特点

1.响应速度快

2.光谱响应宽

3.位置分辨率高

4.不受光斑的约束

5.位置和光强同时测量

6.可靠性高

应用

将二维方形PSD应用于定位系统中，模拟PSD对准物体的过程，确定PSD与物体之间的相对位置；其应用系统框图如图所示；对准物体1的中心装有一高亮度的发光二级管2,PSD传感器4安装于微动工作平台上；二极管发出的光束经过光学系统3聚焦后，将光点成像于放置在透镜焦平面上的PSD的接收光敏面上，这个光点信号经过前置放大电路5转换为电信号。然后，通过A/D采样6,送入到计算机7进行处理。从而确定PSD对准物体平面上某一点的位置。

当对准位置在测量范围内移动时，光斑与PSD两电极间的距离发生变化，使两电极输出电流随其光斑位置的变化而变化，因此通过测定传感器两电极输出电流的大小，便可知道PSD与对准物体平面上的某一点位置相对应。