光电式传感器-1
合集下载
光电式传感器
-20 ºC 3.0 4.0 λ/μm
21
常用光敏电阻旳性能参数
给出常用国产MG型光敏电阻旳性能参数
表2.5（1）
常用旳光敏电阻器型号有密封型旳MG41、MG42、MG43和非密封型旳MG45（售22价便 宜）。它们旳额定功率均在200mW下列。
② 光敏晶体管
广泛应用于光纤通信、红外线遥控器、光电耦合器、控制伺服电 机转速旳检测、光电读出装置等场合。
根据能量守恒定理
h
1 2
m02
A
式中 m—电子质量；v0—电子逸出速度。 h—普朗克常数，6.626×10-34J·s；ν—光旳频率（s-1）
该方程称为爱因斯坦光电效应方程。
可见：光电子能否产生，取决于光子旳能量是否不小于该物体旳表面逸出功。
h A
hc A
1.239 A
m
0
即入射光波长不大于波长限
光敏二（三）极管存在一种最佳敏捷度旳峰值波长。当入射光旳波长增长时， 相对敏捷度要下降。因为光子能量太小，不足以激发电子空穴对。当入射光旳 波长缩短时，相对敏捷度也下降，这是因为光子在半导体表面附近就被吸收， 而且在表面激发旳电子空穴对不能到达PN结，因而使相对敏捷度下降。01.239 A Nhomakorabeam
时才干产生外光电效应 6
光电管
光电管是装有光阴极和阳极旳真空玻璃管，其阴极受到合适旳光照后发 射光电子，这些光电子被具有一定电位旳阳极吸引，并在管内形成空间 电子流，称为光电流。 此时若光强增大，轰击阴极旳光子数增多，单位时间内发射旳光电子数 也就增多，光电流变大。 在光电管旳外电路上接合适电阻，电阻上旳电压降将和管内空间电流成 正比，或与照射到光电管阴极上旳光有函数关系，从而实现光电转换。
光电式测速传感器-全球百科
光电式测速传感器-全球百科
光电式测速传感器是应用最广、转速计量人员比较熟悉的一种类型。
它输出低于电源电压约1V的矩形没电脉冲，频率范围有几千至几十kHz，不同的设计其性能差异较大。
转速测量仪配套的光电传感器，大都采用了半导体激光组件，不同产品大都采用专用配套传感器，工业生产中采用的光电式接近开关，也可用于测速，但其精度较低、量程较小，主要用于检测物料接近规定位移位置。
在此，对它们的工作原理和性能、不作介绍。
需要提示的是，转速二次仪表配套使用的光电式传感器可能与实验室和便携式测速仪的光电传感器在外形结构上有较大差别，可能是一种尺寸较大的螺杆式光电接近开关。
应遵照使用说明书的要求安装使用。
传感与检测技术 传感器原理 光电式
特点：效率高，省电，功率大；含有丰富的紫外 线和频谱；容易污染环境，玻璃易碎，发光调制 频率较低。
2020/7/2
光电式传感器
6
附2：光源
Light source
③ 发光二极管：
发光二极管是一种电致发光的半导体器件（LED， Light-Emitting Diode）。
特点：体积小，属固体光源，耐振动；无辐射，无污 染；功耗低；寿命长；响应快；供电电压低；成本低。
2020/7/2
光电式传感器
24
光电器件的光照特性：
光敏电阻的光照特性呈非线性，宜作开关元件。
光敏晶体管的灵敏度和线性度均好，既可作线性转换 元件，也可作开关元件。
光电池的短路电流在很大范围内与光照度呈线性关系， 宜作线性转换元件；开路电压与光照度的关系呈非线 性，宜作开关元件。
2020/7/2
2020/7/2
光电式传感器
5
附2：光源
Light source
2. 常用光源：
① 热辐射光源，如白炽光源。
特点：光谱线较丰富，包含可见光与红外光；发 光效率低；发热大；寿命短；易碎，电压高，使 用有一定的危险。
② 气体放电光源：
原子辐射光谱呈现许多分离的明线条，称为线光 谱；分子辐射光谱是一段段的带，称为带光谱。 线光谱和带光谱的结构与气体成分有关。
光电式传感器
Photoelectric sensor
光电式传感器
Photoelectric sensor
光电式传感器是以光电器件作为转换元件 的传感器。它可用于检测直接引起光量变 化的非电量，也可用来检测能转换成光量 变化的其他非电量。
光电传感器的组成：
光电式传感器具有非接触、响应快、性能
2020/7/2
光电式传感器
6
附2：光源
Light source
③ 发光二极管：
发光二极管是一种电致发光的半导体器件（LED， Light-Emitting Diode）。
特点：体积小，属固体光源，耐振动；无辐射，无污 染；功耗低；寿命长；响应快；供电电压低；成本低。
2020/7/2
光电式传感器
24
光电器件的光照特性：
光敏电阻的光照特性呈非线性，宜作开关元件。
光敏晶体管的灵敏度和线性度均好，既可作线性转换 元件，也可作开关元件。
光电池的短路电流在很大范围内与光照度呈线性关系， 宜作线性转换元件；开路电压与光照度的关系呈非线 性，宜作开关元件。
2020/7/2
2020/7/2
光电式传感器
5
附2：光源
Light source
2. 常用光源：
① 热辐射光源，如白炽光源。
特点：光谱线较丰富，包含可见光与红外光；发 光效率低；发热大；寿命短；易碎，电压高，使 用有一定的危险。
② 气体放电光源：
原子辐射光谱呈现许多分离的明线条，称为线光 谱；分子辐射光谱是一段段的带，称为带光谱。 线光谱和带光谱的结构与气体成分有关。
光电式传感器
Photoelectric sensor
光电式传感器
Photoelectric sensor
光电式传感器是以光电器件作为转换元件 的传感器。它可用于检测直接引起光量变 化的非电量，也可用来检测能转换成光量 变化的其他非电量。
光电传感器的组成：
光电式传感器具有非接触、响应快、性能
光电式传感器-光电报警电路(正文)
1引言报警器的应用非常广泛。
在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。
随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。
而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好的改善了这点。
如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。
电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。
2 原理及概述传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的原理有各种各样，光电式传感器，是将光通量转化为电量的一种传感器，光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测量方法灵活多样，可测参数多众多，一般情况下具有非接触、高精度、高变率、高可靠性和反应快等特点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器的内容及其丰富，在检测和控制领域中得到广泛的应用。
3 内容及要求内容：本课程设计就是用发光电器件发光二极管和光敏二极管组成防盗电路。
发光二极管和光敏二极管组成一类似开关作用，再通过一发光二极管和蜂鸣器发出警告。
设计电路应包括两部分：硬件电路和软件模拟。
其中，硬件电路又包括调制电路，发光电路，接收电路，放大电路和报警电路。
如下：调制电路发光管光电管放大电路报警电路要求：根据光电式传感器的工作原理，设计一种防盗电路装置。
利用光敏二极管代替开关，衔接报警电路。
要求正常情况下，三极管不导通；小偷侵入时，光敏二极管接收不到光，不导通，三极管导通驱动报警电路，二极管发光，蜂鸣器鸣叫。
总电路应包括与传感器元件相接的调制电路、放大电路和报警电路。
光电式传感器工作原理
光电式传感器工作原理
光电式传感器利用光电效应的原理来感知物体的存在或测量物体的位置、距离等信息。
其工作原理如下：
1. 光电效应：光电效应是指当光线照射到某些物质表面时，能够使物质中的电子获得足够的能量从而从原子或分子中脱离出来。
这些脱离的电子称为光电子。
2. 光电传感器结构：光电式传感器通常由光源、探测器和信号处理电路组成。
光源一般为发光二极管（LED）或激光二极管（LD），用来发射光束。
探测器一般为光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光电二极管等，用来接收光束。
信号处理电路则用来处理探测器接收到的光强信号，并将其转化为电信号输出。
3. 功能原理：光电式传感器的工作原理可以分为两种不同的方式。
- 光电隔离式：光源和探测器分别位于传感器的两侧，通过
光束在两侧之间的遮挡来感知物体的存在。
当物体遮挡了光束，探测器接收到的光强就会减弱，从而触发传感器输出信号。
这种方式常用于物体检测、计数和测量等应用。
- 反射式：光源和探测器位于同一侧，通过物体对光线的反
射来感知物体的存在或测量物体的位置。
当光束照射到物体上并反射回探测器时，探测器接收到的光强会发生变化，从而触发传感器输出信号。
这种方式常用于物体的位置检测和距离测
量等应用。
总的来说，光电式传感器利用光电效应，通过光源和探测器的组合来感知物体的存在或测量物体的位置、距离等信息。
不同的工作方式可以适用于不同的应用场景。
传感器-(光电式)讲课文档
第三十八页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
莫尔条纹
第三十九页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
（1）莫尔条纹移动方向与两光栅相对移动方向垂 直。 （2）莫尔条纹有位移的放大作用。
第四十页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
第四十一页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
光栅产生位移时，莫尔条纹便随着产生位移，若用光电 器件记录莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的 距离，也就测得了被测物体的位移量。
第四十五页，共91页。
第11、2章什么是光光电纤式传感传器感？器其在11检测液位、温度方面
怎么应用？
第四十六页，共91页。
第2章 光电式传感器 11
光纤传感器
光纤传感器就是将光纤自身作为敏感元件（也 称作测量臂），直接接收外界的被测量。被测量 可引起光纤的长度、折射率、直径等方面的变化， 从而使得在光纤内传输的光被调制。若将光看成 简谐振动的电磁波，则光可以被调制的参数有四 个，即振幅（强度）、相位、波长和偏振方向。
第八页，共91页。
图8-4
第2章 光电式传感器 4
4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性？
将光敏二极管的
PN 结设置在透明管壳 顶部的正下方，光照 射到光敏二极管的PN 结时，电子-空穴对数 量增加，光电流与照 度成正比。
第九页，共91页。
第2章 光电式传感器 4
光敏二极管 w光敏二极管在电路中的符号如图8-5所示。光敏二极 管的PN结装在透明管壳的顶部，可以直接受到光的 照射。使用时要反向接入电路中，即正极接电源负 极，负极接电源正极。即光敏二极管在电路中处于 反向偏置状态。无光照时，与普通二极管一样，反 向电阻很大，电路中仅有很小的反向饱和漏电流， 称暗电流。
第2章 光电式传感器 10
莫尔条纹
第三十九页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
（1）莫尔条纹移动方向与两光栅相对移动方向垂 直。 （2）莫尔条纹有位移的放大作用。
第四十页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
第四十一页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
光栅产生位移时，莫尔条纹便随着产生位移，若用光电 器件记录莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的 距离，也就测得了被测物体的位移量。
第四十五页，共91页。
第11、2章什么是光光电纤式传感传器感？器其在11检测液位、温度方面
怎么应用？
第四十六页，共91页。
第2章 光电式传感器 11
光纤传感器
光纤传感器就是将光纤自身作为敏感元件（也 称作测量臂），直接接收外界的被测量。被测量 可引起光纤的长度、折射率、直径等方面的变化， 从而使得在光纤内传输的光被调制。若将光看成 简谐振动的电磁波，则光可以被调制的参数有四 个，即振幅（强度）、相位、波长和偏振方向。
第八页，共91页。
图8-4
第2章 光电式传感器 4
4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性？
将光敏二极管的
PN 结设置在透明管壳 顶部的正下方，光照 射到光敏二极管的PN 结时，电子-空穴对数 量增加，光电流与照 度成正比。
第九页，共91页。
第2章 光电式传感器 4
光敏二极管 w光敏二极管在电路中的符号如图8-5所示。光敏二极 管的PN结装在透明管壳的顶部，可以直接受到光的 照射。使用时要反向接入电路中，即正极接电源负 极，负极接电源正极。即光敏二极管在电路中处于 反向偏置状态。无光照时，与普通二极管一样，反 向电阻很大，电路中仅有很小的反向饱和漏电流， 称暗电流。
传感器原理与应用—光电式
(a)原理 图3.83 光平面位置检测器
(b)结构
新型光电器件
二． 三． 四．
固态图像传感器（solid image sensor ） 图像传感器是电荷转移器件与光敏阵列元件集为一体构成的，具有自扫描功能的摄像器件。
图像传感器从功能上说，它是一个能把受光面的光像分成许多小单元(称为像元)，并将它们转换成电 信号，然后顺序地输送出去的器件。
致发光光源和激光光源。
一． 光源
光电传感器的组成
1. 热辐射光源 2. 利用物体升温产生光辐射的原理制成的光源称为热辐射光源。例如钨丝白炽灯和卤钨灯。 3. 特点：光谱线较丰富，包含可见光与红外光；发光效率低；发热大；寿命短；易碎，电压高，使用
有一定的危险。 4. 气体放电光源 5. 电流通过置于气体中的两个电极时，两电极之间会放电发光，利用这种原理制成的光源称为气体放
(5) 峰值探测率 (6) 峰值探测率是表征光电器件噪声水平的性能参数。
1
A f
D*
☻ 探测器件的性能常用峰值探测率D*表征，D*值大，
PNE / A f
PNE
噪声等效功率小，光电器件性能好。
A 光敏器件的有效光敏面 积
f 探测系数带宽
光电传感器的组成
二． 光电器件
2.
光电器件的性能参数
(5) 温度特性
新型光电器件
二． 三．
固态图像传感器（ solid image sensor ） 从构造上说，图像传感器是一种小型固态集成元件，其核心是电荷转移器件(Charge Transfer Device，CTD)，其中最常用的是电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)。CCD由阵列式 排列在衬底上的金属-氧化物-硅(Metal Oxide Semi-Conductor，简称MOS)电容器组成，它具有 光生电荷、积蓄和转移电荷的功能。
第一部分光电式传感器的基本知识教学-精选
第一节 光电式传感器的基本知识
二、常用光源及光电式传感器种类
1．常用光源
（1）自然光源 太阳光、月光等自然界存在的光线。
（2）热辐射光源 热物体都会向空间发出一定的光辐射，基于这种原理的光 源称为热辐射光源。
（3）电致发光器件——发光二极管 固体发光材料在电场激发下产生的发光现象称为电致发光， 它是将电能直接转换成光能的过程。
（6）响应时间 光敏电阻受光照后，光电流并不立刻升到最大值，而要经 历一段时间（上升时间）才能达到最大值。同样，光照停止后， 光电流也需要经过一段时间（下降时间）才能恢复到其暗电流 值，这段时间称为响应时间。
（7）温度特性 温度，暗电阻和灵敏度。
第二节 光电式传感器及其基本特性
三、光敏晶体管
1．光敏二极管 光敏二极管的 PN 结装在管壳的顶部，可以直接受到光的 照射。 当有光照射时，形成与光照度成正比的比无光时大得多的 反向电流即光电流。
第二节 光电式传感器及其基本特性
1．光电池的结构及工作原理
在 N 型衬底上渗入 P 型杂质形成 一个大面积的 PN 结，作为光照敏感面。 光子能量大于硅的禁带宽度，P 型区每 吸收一个光子就产生一对光生电子 - 空 穴对，并形成由表及里扩散的自然 趋势。PN 结内电场使扩散到 PN 结附近的电子 - 空穴对分离， 光生电子被推向 N 区，光生空穴被留在 P 区，从而使 N 区带 负电，P 区带正电，形成光生电动势。
面的一个自由电子，使电子的能量增加到 h。
当电子获得的能量大于阴极材料的逸出功 A 时，自由电子就可以克服金属表面束缚而逸出， 形成电子发射。这种逸出的电子成为光电子。
1——阳极 A，2 ——阴极 K，3 ——石英玻 璃外壳，4 ——抽气管蒂，5 ——阳极引脚，6 — —阴极引脚。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节 光电器件
光电器件的作用是将 光信号变为电信号。
可分为： *热探测器：光 ? 温度 ? 电
基于光辐射与物质相互作用的热效应能接收 超低能量的光子，尤其适用红外探测。 *光子探测器：光 ? 电 基于一些物质的光电效应。
一、热探测器
（一）测辐射热电偶 （二）测辐射热敏电阻 （三）热释电探测器 敏感部分为（陶瓷）铁电材料。应用于防火、防
光源
输入
光敏元件 输出
被测对象 敏感元件
它又可分为两种：
a）把敏感元件置 于发送、接受的 光纤中间；
b）在光纤终端设 置 “ 敏 感元件 +发光元件 ”
测得信息
光导纤维 光敏元件 测得信息
被测对象
敏感元件
+
发光元件
应用举例：
微弯型光纤敏感元件：（光强调制型） FF 型
可测力、位移、 声压等物理量。
（二）半导体光电元件的测量电路
四、一般形式的光电传感器及应用
（一）模拟式光电传感器
其工作原理是基于光电元件 的光电特性，其光通量是随 被测量而变，光电流就成为 被测量的函数，故称为光电 传感器的函数运用状态。 （1）吸收式（混浊度计等） （2）反射式（表面粗糙度等） （3）遮光式 （4）辐射式（高温计等）
用于食品温度测量
利用红色激光瞄准被 测物（电控柜、天花 板内的布线层）
（二）脉冲式光电传感器
作用方式是光电元件的输出仅有两种稳定状态，即 “通”与“断”的开关状态，也称光电元件的开关运 用状态。
光电管在电影放映机上的应用
条形码扫描笔
光电开关在流水线上的应用
定区域式光电开关 罐装高度检 测
送储料料器仓 咖啡罐
(二)光导纤维的工作原理
光纤工作的基础是光的全内反射。从光密媒介 （n 1）射入光疏媒介（ n2）时，有反射和折射， 由斯乃尔定律（法则） ，
n1 sin ? 1 ? n2 sin ? 2
? ? 2 ? ? 1,? n2 ? n1
折射率n2 折射率n1
入射光 ? 1<? C
?2 ?1
折射光
?1
? 1=? C 反射光
两个柱形结 构相对而立，每 隔数十毫米安装 一对发光二极管 和光敏接收管， 形成光幕，当有 物体遮挡住光线 时，传感器发出 报警信号。
光幕应用
当有物 体遮挡住光 线时，传感 器发出报警 信号，起保 护、预警等 作用。
光线被遮断（报警）
光幕应用（续）
长度 测量
宽度 测量
三维尺寸检测
高度 测量
光幕应用（续）
内光电效应：当物体在光的作用下所释放的电子不逸 出物体表面，而只在物体内部运动并使其电特性发生 变化。常在半导体材料内。
（一）光电发射型（外光电效应）
根据爱因斯坦假设：一个光子的能量只能给一个电子。
光子具有的能量 E必须大于该物质表面的逸出功 A0， 这时逸出表面的电子就具有动能
Ek
?
1 2
mv
2 0
?
n1
1? sin 2 ? c
? n1
1?
n
2 2
n12
?
n12
?
n
2 2
?
NA
NA—光纤的数值孔径，
而n0 =1，
? sin ? c ?
n12
?
n
2 2
数值孔径是光纤的一个基本参数，它决定了 ?c ，反映了 光纤的 集光能力 。
纤芯与包层的折射率差越大，光纤的集光能力越强。
（三）光纤的种类
1. 按材料分：
（一）FF型光纤传感器
这类主要是单模光纤。 光纤既传光，又是敏感元件，它是靠被测物理
量调制或影响光纤特性，把被测物理量的变 化转变为调制的光信号。 因此这一类光纤传感器又分为 光强调制型、相 位调制型、偏振态调制型 和波长调制型 等。
光导纤维
光源
被
测
对
光敏元件
象
（二）NFF型光纤传感器
NFF 型中，光纤 只“传”不 “感”。
H = I / 2 ?R。 因此只要测出 ? 并知道 L和R 值，就可求得电
流 I。
光纤位移传感 器：NFF 型
实际是由许多根光纤组成 的光缆。组合方式有：
混合式、对半分式、共轴 内发射分布。
多模光纤传感器（瞬逝波光纤位移传感器） 测量范围为光波波长量级，灵敏度达纳米量级。
光纤加速度传感器：NFF型
x ? kl2? t h
双金属片光纤温度传感器测试原理图
双金属片光纤温度传感器应用
光纤式光电开关应用
光纤 耦合器
传输光纤 出射光纤
标志孔
电路板标志检测
当光纤发出 的光穿过标志孔 时，若无反射， 说明电路板方向 放置正确。
Thanks！
? 2 =90°
?0
?1
? 1>? C
?0
全反射光
(a)
(b)
(c)
当? 1= ? c ，? 2=90°，临界角 ? c为：
sin ? c
?
n2 n1
当? 1> ? c ，光不再折射，只有反射，这种反射称 为全内反射。
必须强调只有 n 2 < n 1才会发生全内反射。 所以当入射角 ? 1?? c? sin -1 n2/n 1时，射入的光线在
各种装饰性光导纤维
光的全反射
一、光导纤维
（一）光导纤维（光纤）的结构：
光导纤维是一种传输光信号的导光纤维，它由石英玻 璃或塑料制成，由导光的 纤芯及包层组成。
其导光能力主要取决于纤芯折射率 n 1和包层的折射率 n 2 （n 1 > n2 ） ，它们的相对折射率差 ? =1-n 2/n 1，一般? 为0.005~0.14 。
盗、光谱仪、红外测温仪、热象仪、红外遥感 技术等。
二、 光子探测器
光以光速c传播，其波长 ?? c/f
光是一种称为光子的物质组成，兼有波和粒子的特性。
光是一种电磁波，其能量 E和振荡频率的关系为频率越 高，能量越大。 E=hf
普朗克常数 : h=6.626 ? 10 –34 (J ·s)
光电效应：物体吸收能量为 E的光后产生的电效应。 外光电效应：当物体在光的作用下能使物体中的电子 从物体表面逸出的现象。如金属和金属氧化物。
光幕可 检测出带材 在卷曲过程 中的偏移， 经控制器和 执行机构使 带材向正确 的方向运动 （纠偏）。
纠偏
辐射式光电传感器
激光仅用于瞄准
红外线辐射温度计外形
市售的红外辐射温度计的温度范围可以从 -30 ℃~3000 ℃。
红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用
人体额温测量
耳温仪
集成IC 温度测量
落料口
流水线运行方向
遮断式光电开关 （计数）
漫反射型光电开关的应用
第三节 光纤传感器
1970 年，美国研制成功传输损耗为 20dB/km 的 石英质玻璃光导纤维（又称光学纤维），这是光通 讯史上一个划时代的贡献。 1979年，日本又研制 成功传输损耗仅为 0.2db/km 的光导纤维。 与常规的传感器相比： 1）抗电磁干扰能力强 2）灵敏度高 3）重量轻，体积小 4）适用于遥测
光敏二极管、光敏三极管外形
（四）光电伏特型（半导体）
是自发电式的，有源器 件。即是说，受光照射 时就产生一定方向的电 动势，而不需要外部电 源。这种因光照而产生 电动势的现象称为 光生 伏特 效应。 用可见光作光源的 光电 池是最常用的光生伏特 型元件。它是大面积的 pn结。
**CCD 和PSD后叙
应用：在检测和控制领域中获得了广泛的 应用，加之激光光源、光栅、光学码盘、 CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功 应用，使得光电传感器的内容极其丰富。
第一节 光源
大多数光电传感器都离不开光源，选择时要考虑 波长、谱分布、体积、造价、功率等因素。 一、热辐射光源（ 钨丝白炽灯） 二、气体放电光源（低压汞灯、氢灯、钠灯、镉 灯、氦灯） 三、电致发光器件 ——发光二极管 四、激光器 （一）固体激光器 （二）气体激光器 （三）半导体激光器
Ar 2 2
????
二、光纤传感器
它具有“传”和“感”的两种功能。 按工作原理分为两类； 一类是利用光纤本身具有的某种敏感功能，称
为功能型（FF 型，Functional Fiber ）也称 物性型、传感型 。 另一类是光纤仅仅起传输光波作用，必须在光 纤端面加装其它敏感元件才能构成传感器的 非功能型 （NFF 型Non Functional Fiber ） 也称结构型、传光型 。
光电池外形 较大电流的大面积光电池外形
光敏面
太阳能 硅光电池板
太阳能赛车
光电池在人造卫 星上的应用
太阳能发电
三、测量电路 （一）光电管的测量电路
1.真空光电管的测量电路
2.光电倍增管的测量电路
当测量稳定的辐射源时 , 各电容可省去 ,此时往往 电源的正端接地。 当辐射源为脉冲通量时 , 电源的负端接地。
第七章 光电式传感器
本章要点 : 1）光电器件的特性和选择、光电传感器设计原 理及应用 2）光纤传感器原理和典型应用举例 3）莫尔条纹现象和重要特性、光栅传感器工作 原理及应用方法
工作原理：首先把被测量的变化转换成光 信号的变化，然后通过光电转换元件变成 电信号。
优点：由于光电测量方法灵活多样，可测 参数众多，一般情况下具有非接触、高精 度、高分辨力、高可靠性和反应快。
?
Байду номын сангаасhf
?
A0
光电子逸出时所具有的初始动能 EK与光的频率有关。
能激发电子逸出的频率限称为 “红限”， fk? A 0/h
其波长也称为 临界波长。
hc
?K ? A0