第五章 光电式传感器PPT课件
合集下载
光电式传感器的组成原理ppt课件
光线强弱 影响放大倍数
光线增强 PN导通 负电压输入
I
光线增强 短路电路
增大
U0 2I RF
应用
光学量：光强、光照度、辐射、气体成分 几何量：形状、尺寸、位移、距离、表面粗糙度、形位误 差 力学量：应变、速度、加速度、振动、流量、密度 生化量：离子浓度、荧光、电泳、染色体、分子标记
光电管研究光电效应
1.在光源灯固定L的情况下，画出光电管的伏安特性曲线 2.光源灯距离为L’（ L’>L）时的伏安特性曲线
光电式数字转速表
c ZTN 60
光电比色计
用于溶液的颜色、成分、浑浊度等化学分析。
受检样品
凸透镜 光源 凸透镜 标准样品
光电池
滤色
差值
滤色
差动放大器 显示仪表
光电池
光电式带材跑偏检测器
烟尘浊度监测仪
BG4
+12V
光电池触发电路
C2 C1 R1
+12V W
R4
R2
18 7
2 5G23
6
3 R3 4
5 C3 R5
-12V
光电池放大电路
路灯自动控制器
220V
CJD-10
路灯
8V C1 200μF
200Cμ2 F
R7 10kΩ
R1 470kΩ
R2 200kΩ
R3 10kΩ
R4
R5
100μF
4.3kΩ
平行 光源
烟道
光电 探测
放大
显示
刻度 校正
报警器
太阳能电池
调节控制器
阻塞二极管
太阳 电池 方阵
直 流 负 载
逆 变 器
《光电式传感器》课件
光电式传感器的Байду номын сангаас类
• 总结词：光电式传感器有多种分类方式，如按工作方式可分为直接转换 型和间接转换型，按输出信号可分为模拟输出和数字输出等。
• 详细描述：根据工作方式的不同，光电式传感器可以分为直接转换型和间接转换型两类。直接转换型传感器利用光电效 应直接将光信号转换为电信号，如光电管、光电倍增管等；而间接转换型传感器则通过其他物理效应将光信号转换为电 信号，如光电池、光电晶体管等。此外，根据输出信号的不同，光电式传感器可以分为模拟输出和数字输出两类。模拟 输出型传感器输出连续变化的电信号，如光电管和光电池；数字输出型传感器则输出离散的电信号，如光电码盘和光电 开关等。
联网领域的应用越来越广泛。未来，需要加强光电式传感器在这些领域
的应用研究，推动相关技术的进步和发展。
03
交叉学科融合发展
光电式传感器涉及到多个学科领域，如物理学、化学、生物学等。未来
，需要加强交叉学科的融合发展，推动光电式传感器在更多领域的应用
和创新。
光电式传感器通常采用光信号传输，不易 受到电磁干扰的影响，具有较好的抗干扰 能力。
光电式传感器的缺点
对环境光敏感
光电式传感器容易受到环境光的影响 ，特别是在室外或者强光环境下，测 量精度会降低。
成本较高
光电式传感器通常需要使用高精度的 光学元件和电子元件，导致其成本较 高。
需要稳定的光源和检测器
光电式传感器需要稳定的光源和检测 器，以保证测量的准确性和稳定性。
《光电式传感器 》PPT课件
目录
• 光电式传感器概述 • 光电式传感器的应用 • 光电式传感器的优缺点 • 光电式传感器的发展趋势 • 光电式传感器的研究现状与展望
01
光电式传感器优秀优秀课件
如图9-2为光电倍增管的典型结构。它是一个除在玻璃 泡内装入光电阴极和光电阳极外，还装有若干个光电倍增 极，且在光电倍增极上涂以在电子轰击下可发射更多次级 电子的材料，倍增极的形状及位置要正好能使轰击进行下 去，在每个倍增极间均依次增大加速电压。
光电式传感器优秀优秀课件
光电式传感器优秀优秀课件
设每级的倍增率为δ，若有n级，则光电倍增管的光电流 倍增率将为δ n 。倍增级数n可在4~ 14 之间，δ的范围一般是 3~6。
如图9-21所示是两个光电管的差接电路，V1、V2为放大 管。其示值可在指示仪表P上读得。
在平衡工作状态时，指示仪表处在零位。 2.光电倍增管的测量电路
常见的光电倍增管电路如图9-22所示，各倍增极的电压 由分压电阻链R1、R2……Rn获得，被放大的电流流经负载电 阻就得到了所需的输出电压。
光电式传感器优秀优秀课件
光电式传感器优秀优秀课件
光电式传感器优秀优秀课件
如果光电倍增管用来连续监控很稳定的光源，则图中的 Cn~Cn-2可以省略。使用中往往把电源正极接地，使阳极可 以直接接到放大器的输入端而不使用隔离电容Ca，这样系统 将能响应变化很慢的光强，如果将稳定的光源加以调制，那 么就可以用电容器耦合。
当辐射源为脉冲通量时要把电源负极接地，这样噪声将更 低。这时应接入隔离电容 Ca，同时用电容器Cn~Cn-2稳定最 后几个倍增极在脉冲期间的电压，这些电容器有助于稳定增 益和防止饱和，它们通过电源去耦电容器C将脉冲电压接地。
三、光电池 1.光电池的结构与原理 （1）结构
硅光电池是在一块N型硅片上用扩散的方法掺入一些P型 杂质形成一个大面积的PN结，如图9-11所示。
（2）原理 当光照射到PN结附近时，若光子能量大于半导体材料的
光电式传感器优秀优秀课件
光电式传感器优秀优秀课件
设每级的倍增率为δ，若有n级，则光电倍增管的光电流 倍增率将为δ n 。倍增级数n可在4~ 14 之间，δ的范围一般是 3~6。
如图9-21所示是两个光电管的差接电路，V1、V2为放大 管。其示值可在指示仪表P上读得。
在平衡工作状态时，指示仪表处在零位。 2.光电倍增管的测量电路
常见的光电倍增管电路如图9-22所示，各倍增极的电压 由分压电阻链R1、R2……Rn获得，被放大的电流流经负载电 阻就得到了所需的输出电压。
光电式传感器优秀优秀课件
光电式传感器优秀优秀课件
光电式传感器优秀优秀课件
如果光电倍增管用来连续监控很稳定的光源，则图中的 Cn~Cn-2可以省略。使用中往往把电源正极接地，使阳极可 以直接接到放大器的输入端而不使用隔离电容Ca，这样系统 将能响应变化很慢的光强，如果将稳定的光源加以调制，那 么就可以用电容器耦合。
当辐射源为脉冲通量时要把电源负极接地，这样噪声将更 低。这时应接入隔离电容 Ca，同时用电容器Cn~Cn-2稳定最 后几个倍增极在脉冲期间的电压，这些电容器有助于稳定增 益和防止饱和，它们通过电源去耦电容器C将脉冲电压接地。
三、光电池 1.光电池的结构与原理 （1）结构
硅光电池是在一块N型硅片上用扩散的方法掺入一些P型 杂质形成一个大面积的PN结，如图9-11所示。
（2）原理 当光照射到PN结附近时，若光子能量大于半导体材料的
光电传感器-PPT
⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小（<µA），称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=（1+β）Ib，可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。 发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。
接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
传感器原理与应用—光电式ppt课件
性好、方向性强、亮度高、相干性好等特点。
2021/3/5
10
光电传感器的组成
二．光电器件
光电器件的作用是将光信号转变为电信号。光电器件的 基于光电效应工作的。
1. 光电效应及其典型器件
☎ 所谓光电效应是指物体吸收了光能后产生的电效应。
外光电效应
光电效应
光电导效应
2021/3/5
内光电效应 光生伏特效应
☻ 内光电效应：在光线照射下，物体内的电子不能逸出 物体表面，而使物体的电导率发生变化或产生光生电 动势的效应称为内光电效应。内光电效应按其工作原 理可分为两种：光电导效应和光生伏特效应。
① 光电导效应（ Photoconduction Effect ）及器件
☫ 这种光照后电阻率变化的现象称为光电导效应 。
f —频 率
可 见 光 的 频 率波 愈长 高越 （短 即） ，量 光愈 子大 的。 能
2021/3/5
☻ “红限”：红限频0率 A h： ；红限波 0长 hA c：
h普 朗 克 常 c光 数速 ， A， 逸 出 功 12
光电传感器的组成
二．光电器件 1. 光电效应及其典型器件
(1) 外光电效应及器件
被测量
非电物理量
敏感元件
实际物体 或机械系统
各种实现机-电 转换传感器
电参量/电量
转换元件
导线
♣光电式传感器：
被测量
光信号
被测对象 被测介质、 /光调制器 空气或光导纤维
各种实现光-电 转换传感器
电参量/电量
光电器件
导线
光电传感器的特征是以光电器件作为转换元件。因
此，采用光电器件作为转换元件的传感器就统称为光
11
2021/3/5
10
光电传感器的组成
二．光电器件
光电器件的作用是将光信号转变为电信号。光电器件的 基于光电效应工作的。
1. 光电效应及其典型器件
☎ 所谓光电效应是指物体吸收了光能后产生的电效应。
外光电效应
光电效应
光电导效应
2021/3/5
内光电效应 光生伏特效应
☻ 内光电效应：在光线照射下，物体内的电子不能逸出 物体表面，而使物体的电导率发生变化或产生光生电 动势的效应称为内光电效应。内光电效应按其工作原 理可分为两种：光电导效应和光生伏特效应。
① 光电导效应（ Photoconduction Effect ）及器件
☫ 这种光照后电阻率变化的现象称为光电导效应 。
f —频 率
可 见 光 的 频 率波 愈长 高越 （短 即） ，量 光愈 子大 的。 能
2021/3/5
☻ “红限”：红限频0率 A h： ；红限波 0长 hA c：
h普 朗 克 常 c光 数速 ， A， 逸 出 功 12
光电传感器的组成
二．光电器件 1. 光电效应及其典型器件
(1) 外光电效应及器件
被测量
非电物理量
敏感元件
实际物体 或机械系统
各种实现机-电 转换传感器
电参量/电量
转换元件
导线
♣光电式传感器：
被测量
光信号
被测对象 被测介质、 /光调制器 空气或光导纤维
各种实现光-电 转换传感器
电参量/电量
光电器件
导线
光电传感器的特征是以光电器件作为转换元件。因
此，采用光电器件作为转换元件的传感器就统称为光
11
光电式传感器及其应用ppt课件
暗电阻普通超越1MΩ,甚至高达100MΩ，亮电阻那么在几kΩ 以下，暗电阻与亮电阻之比在102～106之间，灵敏度很高。
21
第8章 光电式传感器及其应用
4) 光照特性 光敏电阻的光电流与光强之间的关系,称为光敏电阻
的光照特性。不同类型的光敏电阻,光照特性不同。
光 电 / 流 m A
0. 25 0. 20 0. 15 0. 10 0. 05
0 0.2 0.4 0.6 0.8 光 通 量 / lm
光敏电阻的光照特性
多数是非线性的。不宜 做线性丈量元件，普通 用做开关式的光电转换 器。
22
第8章 光电式传感器及其应用
5)光谱特性
光敏电阻对不同波长的光,光谱灵敏度不同,而且不
同种类光敏电阻峰值波长也不同。
10 0
80
60
硫 化铅
40
硫 化铊
第8章 光电式传感器及其应用
1
第8章 光电式传感器及其应用
按任务原理分类： 光电效应传感器 红外热释电传感器 固体图像传感器 光纤传感器
2
第8章 光电式传感器及其应用
第5章 光电式传感器及其运用
光电传感器:将光信号〔红外、可见光及紫外光〕转变成为 电信号的器件。
被丈量 的变化
光信号 的变化
电信号 的变化
20
硫 化镉
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
①不同资料，其峰值 波长不同。
②同一种资料，对不 同波长的入射光，其 相对灵敏度不同，呼 应电流不同。
应根据光源的性质， 选择适宜的光电元件 〔匹配〕使光电元件 得到较高得相对灵敏 度。
光敏电阻的光谱灵敏度
23
第8章 光电式传感器及其应用
6) 伏安特性
21
第8章 光电式传感器及其应用
4) 光照特性 光敏电阻的光电流与光强之间的关系,称为光敏电阻
的光照特性。不同类型的光敏电阻,光照特性不同。
光 电 / 流 m A
0. 25 0. 20 0. 15 0. 10 0. 05
0 0.2 0.4 0.6 0.8 光 通 量 / lm
光敏电阻的光照特性
多数是非线性的。不宜 做线性丈量元件，普通 用做开关式的光电转换 器。
22
第8章 光电式传感器及其应用
5)光谱特性
光敏电阻对不同波长的光,光谱灵敏度不同,而且不
同种类光敏电阻峰值波长也不同。
10 0
80
60
硫 化铅
40
硫 化铊
第8章 光电式传感器及其应用
1
第8章 光电式传感器及其应用
按任务原理分类： 光电效应传感器 红外热释电传感器 固体图像传感器 光纤传感器
2
第8章 光电式传感器及其应用
第5章 光电式传感器及其运用
光电传感器:将光信号〔红外、可见光及紫外光〕转变成为 电信号的器件。
被丈量 的变化
光信号 的变化
电信号 的变化
20
硫 化镉
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
①不同资料，其峰值 波长不同。
②同一种资料，对不 同波长的入射光，其 相对灵敏度不同，呼 应电流不同。
应根据光源的性质， 选择适宜的光电元件 〔匹配〕使光电元件 得到较高得相对灵敏 度。
光敏电阻的光谱灵敏度
23
第8章 光电式传感器及其应用
6) 伏安特性
光电式传感器及应用幻灯片PPT
2021/5/23
47
5.光电耦合器件
由发光元件（如发光二极管）和光电接 收元件合并使用，以光作为媒介传递信 号的光电器件。
发光元件通常是半导体的发光二极管， 光电接收元件有光敏电阻、光敏二极管、 光敏三极管或光可控硅等。
根据其结构和用途不同，又可分为用于 实现电隔离的光电耦合器和用于检测有 无物体的光电开关。
表面有电子逸出，入射光的频率ν要大于 某一最低限度，否则当hν小于A时，不
管光通量有多大，都不可能有电子逸出，
这个最低限度的频率称为红限。当hν大 于A时，光通量越大，逸出的电子数目也 越多，光电流Iφ就越大。
2021/5/23
10
光电管符号及测量电路
光电管正常工作时，阳极电位高于阴极 电位。
在入射光频率大于“红限”的前提下， 当光电管阳极加上适当电压（几十伏） 时，从阴极表面逸出的电子被具有正电 压的阳极所吸引，在光电管中形成电流， 称为光电流。
2021/5/23
45
光电池和光谱特性曲线 1—硅光电池 2—硒光电池
硅光电池的光电特性 1—开路电压特性曲线 2—短路电流特性曲线
光电池的温度特性
光电池的频率特性
（3）短路电流的测量
光电池短路电流测量电路
Uo= -UR f = -I Rf
该电路的输出电压Uo与光电流I 成正比，从
而达到电流/电压转换关系。
2021/5/23
11
光电倍增管
光电倍增管是把微弱的光输入转换成电 子，并使电子获得倍增的电真空器件。
它有放大光电流的作用，灵敏度非常高， 信噪比大，线性好，多用于微光测量。 光电倍增管由两个主要部分构成：阴极 室和若干光电倍增极组成的二次发射倍 增系统
光电式传感器的应用课件
详细描述
光电式传感器可以用于机器人视觉系统中，以识别物体的 颜色和形状。例如，颜色传感器可以通过检测物体表面的 颜色来识别不同物体，而形状传感器则可以识别物体的轮 廓和特征。
总结词
实现导航和定位
总结词
实现人机交互
详细描述
光电式传感器可以用于实现人机交互，例如触摸传感器可 以检测人的触摸动作，而光敏传感器则可以检测人的手势 和动作。
医疗诊断
医疗设备检测
光电式传感器可以用于医疗设备 的检测与控制，提高医疗设备的 稳定性和安全性。
医学影像处理
光电式传感器可以用于医学影像 的获取和处理，为医生提供更准 确、更直观的诊断依据。
03
光电式传感器在工业自动化中的应用案例
光电式传感器在生产线上的应用
总结词
检测物体位置和运动速度
详细描述
详细描述：光电式传感器在气象观测中主要用于测量风速、风向、雨量等参数。 由于其精度高、稳定性好，能够为气象预报提供准确的数据支持。
光电式传感器在水质监测中的应用
总结词：实时监测
详细描述：光电式传感器可以实时监测水质的各项指标，如浊度、溶解氧、PH值等，为水质管理和保 护提供及时的信息。
光电式传感器在空气质量监测中的应用
光电式传感器在消防报警系统中的应用
总结词
光电式传感器在消防报警系统中具有 重要作用，能够及时检测到火灾并发 出警报，减少火灾损失。
详细描述
光电式传感器在消防报警系统中主要 用于烟雾探测器、火焰探测器等设备 ，能够及时检测到火灾并发出警报， 提醒人员及时疏散和采取灭火措施， 减少火灾损失。
光电式传感器在入侵检测系统中的应用
光电式传感器的应用课件
目
CONTENCT
- 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)。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
22
传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用 被测体反射型
发光二极管与光敏三极管光 轴在同一平面上，以某一角
度相交，交点处为待测点，
当有物体经过待测点时，发 光二极管的红外线经被测体 上的标记反射，被光敏三极 管接收，从而使光敏三极管 产生电脉冲信号
21.11.2020
理
及
应
用 红外光电开关是用来检测物体的靠近、通
过等状态的光电传感器，也有人称其为红
外传感器，简称光电开关
光电开关可分为透射式和反射式两种
反射型又分为两种情况：反射镜反射型和 被测体反射型
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
20
传 感 器 原 理 及 应
用 透射型
红外光电开关
发光二极管和光敏三极 管相对安放，轴线严格
沈阳铁路机械学校
23
传
感
器 原
应用
理
及
应
用
自动扶梯自动 起停
产品计数
烟雾检测
高度辨认
21.11.2020
仓库门警卫
沈阳铁路机械学校
自动注料
24
传 感 器 原 理 及 应 用 机械鼠标
光电鼠标
第二代光 电鼠标
机械鼠标
21.11.2020
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
3
传
感
器 原
光电导效应
理
及
应
用 入射光强改变物质导
电率的物理现象称光
电导效应
基于光电导效应的光 电器件有光敏电阻
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
4
传
感
器 原
光电伏生效应
理
及
应
用 光生伏特效应是半导体材料
吸收光能后，在PN结上产
光照
生电动势的效应。 处于反偏的PN结 ，当有光
受光，PN结面积比一
般二极管大。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
13
传
感
器 原
光敏二极管
理
及
应
用 当无光照射时，与普通二极管一
样，电路中仅有很小的暗电流，
此时相当于光敏二极管截止
当有光照射时，在反向电压作用 下，反向饱和电流大大增加，形 成光电流，这时相当于光敏二极 管导通。
21.11.2020
小于红限频率的入射光，光再强也不会激 发光电子；大于红限频率的入射光，光再
弱也会激发光电子。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
2
传
感
器 原
光电效应-内光电效应
理
及
应
用 物体受光照射后，其内部的原子释放出电
子，这些电子仍留在物体内部，使物体的
电阻率发生变化或产生光电动势的现象称
为内光电效应。
内光电效应又细分为光电导效应和光电伏 生效应。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
17
传
感
器 原
燃气热水器脉冲点火控制器
理
及
应
用 打火确认针产生火花，才可打开燃气阀门；否则燃气阀
门关闭，保证使用燃气器具的安全性
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
18
传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
19
传
感
器 原
红外光电开关
输出一个电脉冲。
被测体每转一周，产 生6个电脉冲，通过频 率计对脉冲计数，即 可得到旋转物体转速。
1-光源 2-透镜 3-半透 明膜 4-透镜 5-转盘 6透镜 7-光电元件
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
16
传
感
器 原
表面缺陷光电传感器
理
及
应
用
表面光滑
表面有缺陷
1-光源 2-透镜 3-被测物 4-透镜 5-光电元件
沈阳铁路机械学校
14
传
感
器 原
光敏三极管
理
及
应
用
光
c NPN e
基区
发射区
基区
c＋
光N
RL
N
P
光
c
P
e
E
N
N
E
e－
结构
21.11.2020
平面和剖 面结构
沈阳铁路机械学校
电路
15
传
感
器 原
应用 －光电转速传感器
理
及
应
用 当被测物体旋转起来，
每相邻一对黑、白标
志，使光电元件由导
通变为不导通，对应
沈阳铁路机械学校
A（ 阳 极 ） I
K（ 阴 极 ）
R U0
E
8
传
感
器 原
光电倍增管
理
及
应
用 在光电管的阴极与阳极之间（光电子飞跃
的路程上）安装若干个倍增极，就构成了
光电倍增管，
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
9
传
感
器 原
光敏电阻
理
及
应
用 光敏电阻的工作原理是基于光电导效应，
由掺杂的光导体薄膜（光导体）沉积在绝
对准。当有不透明物体
在两者中间通过时，红
外光束会被阻断，光敏
三极管因收不到红外线 而产生一个电脉冲信号
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
21
传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用 反射镜反射型传感器单侧安
装
需要调整反射镜的角度以取 得最佳反射效果
当有物体通过时，红外光束 被隔断，光敏三极管收不到
红外线而产生一个电脉冲信 号，其检测距离不如透射型
传
感
器 原
第五章 光传感器
理
及
应
用 光电效应
光电式传感器
光纤式传感器
CCD传感器
趣味小制作－报警器
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
1
传
感
器 原
光电效应-外光电效应
理
及
应
用 光线照射在某些物体上，引起电子从这些
物体表面逸出的现象称为外光电效应，也
称光电发射。
光的频率必须高于某一限值，这个能使物 体发射光电子的最低光频率称为红限频率。
缘基片上而成，纯粹是个电阻，没有极性
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
10
传
感
器 原
光敏电阻演示
理
及 应
当光敏电
用 阻受到光照
时，光生电
子—空穴对
增加，阻值
减小，电流
增大。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
11
传
感
器 原
测量电路
理
及
应
用 当无光照时，由于光敏电
阻的阻值太大，电路中电 电 极
壳内组成，光电阴极
涂有光敏材料。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
7
传
感
器 原
原理
理
及
应
用 无光照射时，电路不通
有光线照射时，如果光子 能量大于电子的逸出功， 光 会有电子逸出，产生电子 发射
电子被带有正电的阳极吸 引，在光电管内形成光电
流
根据电流大小可知光量的 大小
21.11.2020
＋
－
P
－ －
＋
＋ ＋
N
－
－
＋
照时，形成光电流I，并且 光照越大，光电流越大。
I
空穴
电子
基于此效应的光电元件有光
E
敏二极管、光敏三极管。
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
5
传
感
器
原 理
光电管
及
应
用
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
6
传
感
器 原
光电管结构
理
及
应
用 光电管由一个光电阴
极和阳极封装在玻璃
光
流很小；
当有适当波长范围内的光 线照射时，因其阻值变得 很小，电路中电流增加
根据电流表测出的电流值 的变化，即可推算出照射 光强的大小
μA
E
21.11.2020
沈阳铁路机械学校
12
传
感
器 原
光敏二极管
理
及
应
用 光敏二极管封装在透
明玻璃外壳中，PN结
在管子的顶部，可以
直接受到光照，为了
提高转换效率大面积