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。

