傳感器與檢測(cè)技術(shù)光電傳感器的功能光電傳感器的工作原理光電元件的結(jié)構(gòu)速度檢測(cè)-光電傳感器光電傳感器是一種基于光電效應(yīng)制成的，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的

非電物理量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析

等；也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度

,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。1、光電傳感器的功能用光照射某一物體，可以看作物體受到一連串能量為

hv的光子所轟擊，

組成這物體的材料吸收光子能量而發(fā)

生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象稱

為光電效應(yīng)。2、光電傳感器的工作原理光電效應(yīng)Ben00

畫外光電效應(yīng)光電效應(yīng)

內(nèi)光電效應(yīng)光生伏特效應(yīng)2、光電傳感器的工作原理光電效應(yīng)在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。基于外光電效應(yīng)的光電元件有光電管、光電倍增管等。2、光電傳感器的工作原理外光電效應(yīng)2、光電傳感器的工作原理外光電效應(yīng)光電管外形2、光電傳感器的工作原理◆外光電效應(yīng)光電倍增管外形內(nèi)光電效應(yīng)(光電導(dǎo)效應(yīng))在光線作用下，對(duì)于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，

就激

發(fā)出電子-空穴對(duì)，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電

性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。2、光電傳感器的工作原理2、光電傳感器的工作原理內(nèi)光電效應(yīng)(光電導(dǎo)效應(yīng))內(nèi)光電效應(yīng)動(dòng)畫演示2、光電傳感器的工作原理◆內(nèi)光電效應(yīng)(光電導(dǎo)效應(yīng))光敏電阻

光敏二極管2、光電傳感器的工作原理內(nèi)光電效應(yīng)(光電導(dǎo)效應(yīng))光敏三極管光敏晶閘管光生伏特效應(yīng)在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。光生伏特效應(yīng)可分為兩類：(1)勢(shì)壘光電效應(yīng)(2)側(cè)向光電效應(yīng)2、光電傳感器的工作原理3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電管的結(jié)構(gòu)

光電管符號(hào)及測(cè)量電路光

電

管相對(duì)靈敏度.銻銫陰極人之視覺銀氧銫陰極

入射光波長(zhǎng)(μm)光電管光電特

光電管伏安特性曲線

光電管光譜特性曲線3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電管-特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電倍增管倍增極陽極AD?入射光AD?

D?陰極K3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電倍增管結(jié)構(gòu)示意圖D?

RL

Iφ

。光

電

倍

增

管D?D?中3、光電元件的結(jié)構(gòu)IA(mA)10210-210-?10-10光電倍增管的特性曲線光電倍增管的伏安特性圖

光電倍增管的光電特性光電倍增管-特性工作電壓/V3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏電阻3、光電元件的結(jié)構(gòu)原理圖

外形圖

圖形符號(hào)光

敏

電

阻特性和參數(shù)亮電阻伏安特性亮電流3、光電元件的結(jié)構(gòu)◆光敏電阻-特性和參數(shù)暗電阻暗電流光譜特性光電特性溫度特性響應(yīng)時(shí)間3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管線性光電二極管陣列3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管雪崩光敏二極管PIN二極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)外形圖

內(nèi)部組成光

敏

晶

體

管

-

光

敏

二

極

管3、光電元件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖、圖形符號(hào)

光敏二極管的反向偏置接法光敏晶體管-光敏二極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏三極管光敏三極管外形圖8

910

①

11c①、3-2-Ne十

mA)JcJeEic)1+5a)oCb)光

敏

晶

體

管

-

光

敏

三

極

管oe3、光電元件的結(jié)構(gòu)山Pce0NIc=BIce0N+a)

內(nèi)部組成

b)管芯結(jié)構(gòu)

c)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖7、6、4-NP123、光電元件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

等效電路

圖形符號(hào)光敏晶體管-光敏三極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏晶閘管光敏面3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏晶閘管結(jié)構(gòu)

圖形符號(hào)光敏晶體管的特性光敏晶體管的基本特性包括光譜特性、伏安特性、光電特性、

溫度特性、響應(yīng)特性等。3、光電元件的結(jié)構(gòu)0.3E/1z1000(%)y光敏晶體管的光譜特性

光敏三極管的伏安特性

光敏晶體管的光電特性Ie/mAle/20003000300.20010050403020104.02.01

0l607080Ie/A23、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管的特性光敏晶體管的溫度特性光敏晶體管頻率特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)

光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)

光電池FN

站

B3、光電元件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)光電池Af3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池光譜特性曲線

硅光電池的光電特性光電池-特性10080硅光電池6040200硒光電池1500

300045006000入射光波長(zhǎng)λμm相對(duì)輸出電流I,/%I/mA開路電壓400短路電流200220

30

40

50U/mV5001001030060i/℃3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池的溫度特性

光電池的頻率特性◆光電池-特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電開關(guān)發(fā)光元件

窗

接收元件