本文将深入解析PSD光电位置传感器（Position Sensitive Detector）的核心工作原理，并揭示其在工业自动化、精密测量等领域的典型应用场景，为工程技术人员提供实用参考。
一、 PSD传感器如何捕捉光点位置
PSD的核心功能是非接触式检测光斑位置。其独特结构使其能直接输出与光点坐标相关的电信号。
核心结构组成
- 表面电阻层：均匀分布在感光区域
- 信号电极：通常位于器件边缘（X/Y方向各一对）
- 光电转换层：将入射光子转化为电子-空穴对
位置信号生成原理
当光斑照射PSD表面时，产生的光电流会流向四个电极。通过计算电极电流比值即可确定光点坐标。例如X坐标公式为：
X = (Ix2 - Ix1)/(Ix1 + Ix2)
（来源：Hamamatsu光电技术手册）
二、 PSD传感器的突出技术优势
相较于传统成像器件，PSD在动态位置检测中表现卓越：
* 连续位置输出：无像素分割，分辨率可达微米级
* 超快响应速度：响应时间通常在微秒量级
* 强抗干扰能力：对光强波动不敏感
* 结构紧凑：无复杂光学系统
三、 行业应用场景深度解析
PSD传感器凭借其独特性能，已成为多个领域的关键感知元件。
工业自动化领域
- 激光位移监测：实时跟踪激光加工头位置偏移
- 振动分析：捕捉机械臂末端微震动轨迹
- 对位校准系统：液晶面板产线精密贴合控制
医疗与科研仪器
- 光学相干断层扫描（OCT）：探头位置反馈
- 原子力显微镜：探针微悬臂偏转检测
- 激光手术导航：器械空间定位跟踪
机器人及智能设备
- 自动对焦系统：镜头位移量实时反馈
- 无人机平衡控制：姿态角变化量检测
- VR手柄定位：红外标记点位置追踪
