फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर एक उपकरण है जो ऑप्टिकल सिग्नल को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है। इसका संचालन सिद्धांत फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव उस घटना को संदर्भित करता है जिसमें, जब प्रकाश कुछ सामग्रियों से टकराता है, तो सामग्री के भीतर के इलेक्ट्रॉन फोटॉन की ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संबंधित विद्युत प्रभाव उत्पन्न होते हैं। इन घटनाओं की विशिष्ट प्रकृति के आधार पर, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और फोटोवोल्टिक प्रभाव। फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों में फोटोसेल, फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब, फोटोरेसिस्टर, फोटोडायोड, फोटोट्रांजिस्टर और सौर सेल शामिल हैं। इन फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों के प्रदर्शन और विशेषता वक्रों का विश्लेषण यहां किया गया है।
एक फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर में आमतौर पर दो मुख्य भाग होते हैं: एक प्रोसेसिंग पथ और एक सेंसिंग तत्व। इसका मूल सिद्धांत फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव में निहित है: यह मापे गए चर में परिवर्तन को ऑप्टिकल सिग्नल में परिवर्तन में परिवर्तित करता है, और फिर, फोटोइलेक्ट्रिक घटकों का उपयोग करके, इस गैर-इलेक्ट्रिक सिग्नल को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को फोटॉन की एक धारा के रूप में देखा जा सकता है {{3}प्रत्येक फोटॉन एक विशिष्ट मात्रा में ऊर्जा ले जाता है{{4}किसी वस्तु पर बमबारी करता है। इस प्रक्रिया में, फोटॉनों की ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित हो जाती है; विशेष रूप से, एक फोटॉन की संपूर्ण ऊर्जा एक ही घटना में एक इलेक्ट्रॉन द्वारा अवशोषित होती है। इस हस्तांतरित ऊर्जा को प्राप्त करने पर, इलेक्ट्रॉन की स्थिति में परिवर्तन होता है, जिससे प्रकाश द्वारा प्रकाशित वस्तु के भीतर एक संबंधित विद्युत प्रभाव उत्पन्न होता है। आम तौर पर, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है: (1) वह घटना जिसमें प्रकाश के कारण किसी वस्तु की सतह से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं, उसे *बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव* कहा जाता है (उदाहरण के लिए, फोटोसेल और फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब में); (2) वह घटना जिसमें प्रकाश किसी वस्तु की प्रतिरोधकता में परिवर्तन का कारण बनता है, उसे *आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव* कहा जाता है (उदाहरण के लिए, फोटोरेसिस्टर्स और फोटोट्रांसिस्टर्स में); और (3) वह घटना जिसमें प्रकाश किसी वस्तु के भीतर एक विशिष्ट दिशा में इलेक्ट्रोमोटिव बल (वोल्टेज) उत्पन्न करता है, उसे *फोटोवोल्टिक प्रभाव* कहा जाता है (उदाहरण के लिए, सौर कोशिकाओं में)।
फोटोइलेक्ट्रिक पहचान विधियां उच्च परिशुद्धता, तीव्र प्रतिक्रिया समय और गैर-संपर्क ऑपरेशन सहित कई लाभ प्रदान करती हैं। इसके अलावा, वे विभिन्न प्रकार के मापदंडों को मापने में सक्षम हैं, और सेंसर स्वयं सरल संरचनाओं और अत्यधिक लचीले, विविध कॉन्फ़िगरेशन की सुविधा देते हैं। नतीजतन, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर का उपयोग विभिन्न पहचान और नियंत्रण अनुप्रयोगों में बड़े पैमाने पर किया जाता है।
फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर विभिन्न फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन सिस्टम के भीतर फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण घटकों के रूप में कार्य करते हैं; वे दृश्य प्रकाश और पराबैंगनी लेजर प्रकाश सहित ऑप्टिकल संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार उपकरण हैं।
एक फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर, परिभाषा के अनुसार, एक सेंसर है जो एक फोटोइलेक्ट्रिक डिवाइस को अपने प्राथमिक सेंसिंग या रूपांतरण तत्व के रूप में नियोजित करता है। इसका उपयोग गैर-{1}विद्युत भौतिक मात्राओं का पता लगाने के लिए किया जा सकता है जो सीधे प्रकाश के स्तर में परिवर्तन उत्पन्न करती हैं, जैसे प्रकाश की तीव्रता, रोशनी, रेडियोमेट्रिक तापमान और गैस संरचना, साथ ही अन्य गैर-4, विद्युत मात्राएं जिन्हें प्रकाश में भिन्नता में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसमें भाग व्यास, सतह खुरदरापन, तनाव, विस्थापन, कंपन, वेग, त्वरण और वस्तु आकार और परिचालन स्थितियों की पहचान शामिल है। उनके गैर-संपर्क संचालन, तीव्र प्रतिक्रिया और विश्वसनीय प्रदर्शन द्वारा विशेषता, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर को औद्योगिक स्वचालन प्रणाली और रोबोटिक्स में व्यापक अनुप्रयोग मिला है। नए फोटोइलेक्ट्रिक उपकरण उभरते रहते हैं; विशेष रूप से, सीसीडी इमेज सेंसर के आगमन ने फोटोइलेक्ट्रिक सेंसिंग तकनीक के आगे के अनुप्रयोग में एक नया अध्याय खोल दिया है।