目录

  • 1 传感器的基本知识
    • 1.1 传感器的作用、地位、应用与发展
    • 1.2 传感器的定义、组成、分类及命名、代号
    • 1.3 传感器的基本特性
  • 2 力、压力传感器
    • 2.1 电阻应变式传感器
    • 2.2 实验
    • 2.3 压电式传感器、压阻式传感器
    • 2.4 电容式传感器
    • 2.5 电感式传感器(一)
    • 2.6 电感式传感器(二)
    • 2.7 实验
  • 3 温度传感器
    • 3.1 电阻式温度传感器
    • 3.2 实验
    • 3.3 热电偶式温度传感器
    • 3.4 实验
    • 3.5 集成、辐射式温度传感器
  • 4 位移、物位传感器
    • 4.1 电位器式位移传感器、接近传感器
    • 4.2 光栅、磁栅位移传感器
    • 4.3 接近传感器、液位传感器
    • 4.4 电容式物位传感器、流量传感器
  • 5 气敏湿敏传感器
    • 5.1 气敏传感器
    • 5.2 湿敏传感器
    • 5.3 实验
  • 6 超声波式传感器
    • 6.1 结构、原理及应用
  • 7 第七单元 光电传感器
    • 7.1 光电效应及光电元器件
    • 7.2 光电传感器
    • 7.3 红外传感器
  • 8 磁敏传感器
    • 8.1 霍尔传感器
    • 8.2 磁敏传感器
光电效应及光电元器件

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。


      光电效应是指用光照射某一物体,可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上,此时光子能量就传递给电子,并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收,电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的电效应。通常把光电效应分为3 类:

(1 )在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应,如光电管、光电倍增管等;(2 )在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应,如光敏电阻、光敏晶体管等;

(3 )在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应,如光电池等。

7.1.1 光敏电阻


      


光敏电阻在无光照的情况下电阻值比较高,当它受到光照的情况下,阻值下降跟多,导电性能明显加强。光敏电阻的主要参数有暗电阻、暗电流,与之对应的是亮电阻、亮电流。它们分别是在有光和无光条件下的所测的数值。亮电阻与暗电阻差值越大越好。在选择光敏电阻的时候还要注意它的光照特性、光谱特性。

7.1.2光电二极管



光电二极管在无光照的条件下,其工作在截至状态,跟一般的二极管特性差不多,都具有单向导通性能。当受到光照时,PN区载流子浓度大大增加,载流子流动形成光电流。

7.1.3光电三极管


光电三极管跟普通三极管的区别在于发射极的尺寸做得比较小,当光照的时候光电流差不多等于普通三极管的基极电流,光电三极管与光电二极管相比,灵敏更高。

7.1.4光电池


实际当中用得比较多的光电池是硅光电池。它能够把光能直接转化成为电能。光电池的一个重要特点是短路时的电流与光照基本成线性比例。在运用中一般选择负载电阻很小,负载电阻越小,线形度愈好。

7.1.5光电管

光电管一般分为真空光电管和充气光电管。充气光电管一般充氩气或氩氖混合气体,它们都属于惰性气体且原子量比较小。充气光电管不足的地方在于灵敏度衰减快。

7.1.6光电倍增管

光电倍增管主要由阴极室跟二次发射倍增系统构成。光电倍增管的光电特性在光通量小的时候呈线性关系。