第6章光电式传感器汇编.ppt

* 光电池的基本特性 光电池的基本特性 频率指光强变化的频率 光电二极管 光电二极管 工作原理： 无光照时，少数载流子在反向偏压作用下形成微小的反向电流——暗电流； 受到光照时，在外加反向电压和内电场作用下，光生电子空穴分别被拉向N区和P区，反向电流大大增加，形成光电流。 光电三极管 基 区 光电二极管、光电三极管比较 光电二极管、光电三极管比较 光电二极管、光电三极管比较 光敏三极管的光电流比同管型二极管的光电流大上百倍； 在零偏压时，二极管仍有光电流输出（光生伏特效应），三极管则没有。 光电二极管、光电三极管比较 内光电效应：又称光电导效应， 在一定波长光照作用下，物体导电性能发生改变的现象。内光电效应产生的自由电子停留在物体内部，不发生电子逸出。 内光电效应器件：光敏电阻 光敏电阻是纯电阻元件，其阻值随光照增强而减小。 光敏电阻具有灵敏度高、体积小、质量轻、光谱响应范围宽、机械强度高、耐冲击和振动、寿命长等优点。制作光敏电阻的材料有硫化镉、硫化铅、硒化铟、硒化镉、硒化铅等。 特点：无极性 三、内光电效应 光敏电阻的结构：管芯是一块安装在绝缘衬底上带有两个欧姆接触电极的光电半导体，一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度，电极一般采用梳状图案。 光敏电阻 光敏电阻的基本特性 2. 光照特性 4. 光谱特性 3. 伏安特性 1. 特性参数 光敏电阻基本特性 大多数暗电阻1MΩ~100MΩ，亮电阻1kΩ。 光敏电阻基本特性 光敏电阻基本特性 光敏电阻基本特性 响应快、结构简单、可靠性高、抗电磁干扰强，可实现非接触测量。 一般由光源、光学元件、光电变换器三部分构成，主要应用： 1）由被测量控制光电变换器处于“通”或“断”两种状态，如光电式转速表、光电计数器、光电开关等。 2）光电变换器输出光电流是输入光通量的函数，如光电位移计、测振计、照度计等。 四、光电传感器的特点和应用 光电传感器的特点和应用 光电传感器的特点和应用 模拟式光电传感器：将被测量转换为连续变化的光电流。 根据被测物对光的吸收程度或对其谱线的选择来测定被测参数。如测量液体、气体的透明度、混浊度,对气体进行成分分析,测定液体中某种物质的含量等。 根据反射的光通量多少测定被测物表面状态和性质。例如测量零件的表面粗糙度、表面缺陷、表面位移等。 光电传感器的特点和应用 光源发出的光通量经被测物遮去其一部分,使作用在光电元件上的光通量减弱,减弱的程度与被测物在光学通路中的位置有关。利用这一原理可以测量长度、厚度、位移、振动等。 被测物体本身就是辐射源，直接照射在光电元件上，也可以经过一定的光路后作用在光电元件上。光电高温计、红外遥感等均属于这一类。 光电传感器的特点和应用 思考题： 试设计一个利用光电开关测量转速的测量系统。 在真空玻璃管内装入两个电极——光电阴极与光电阳极。光电管的阴极受到适当的光线照射后发射电子，这些电子在电压作用下被阳极吸引，形成光电流。 充气光电管——在玻璃管内充入氩、氖等惰性气体。当光电子被阳极吸引时会对惰性气体进行轰击，从而产生更多的自由电子，提高了光电转换灵敏度。 * 发光强度为 1 kd 的光源在立体角元内发出的光通量为1lm 指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积 * * * * 场致电子发射就是靠很强的外部电场来改变导体或半导体表面的势垒，使势垒的高度下降，宽度变窄，因此物体内费米能级附近的大量自由电子就能通过隧道效应穿透物体表面势垒而逸出。发射电流与阴极表面场强的关系满足Fowler-Nordheim公式。 * 无损检测4页， * * * 现代检测技术 光电式传感器 精勤求学 敦笃励志 果毅力行 忠恕任事 回顾 光源 光学系统 被测对象 光学变换 光电转换 电信息处理 存储 显示 控制 光电器件 光电管 光电池 光敏电阻 2，光生伏特效应：在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象。 光电效应: 光电效应按原理又分为以下3种： 1，外光电效应：在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，在回路中形成电流的现象。 3，内光电效应：又称光电导效应， 在光照作用下，物体导电性能发生改变的现象。 光电式传感器 将被测物理量通过光量的变化转换为电量变化. 光电式传感器 1. 外光电效应 2. 光生伏特效应 3. 内光电效