传感器神华集团培训 第7讲 补充1A 光电式传感器.ppt

福建电力职业技术学院 (3) 温度特性：光电池的温度特性是描述光电池的开路电压和 短路电流随温度变化的情况。 由于它关系到应用光电池的仪器或设备的温度漂移 , 影响到测 量精度或控制精度等重要指标 , 因此温度特性是光电池的重要 特性之一。 从图中看出 , 开路电压 随温度升高而下降的速度较快 , 而短路 电流 随温度升高而缓慢增加 。 由于温度对光电池的工作有很大影响 , 因此把它作为测量器件 应用时 , 最好能保证 温度恒定 或采取 温度补偿 措施。 福建电力职业技术学院 表 8 - 3 为国 产硅光电池 的特性参数。 由表可见 , 硅 光电池的 最 大开路电压 为 600mV , 在 照度相等的 情况下 , 光敏 面积越大， 输出的光电 流也越大 。 福建电力职业技术学院 光电池外形 光敏面 福建电力职业技术学院 能提供较大电流的大面积 光电池外形 福建电力职业技术学院 其他光电池及在照度测量中的应用 柔光罩下面为圆形光电池 福建电力职业技术学院 光电池在动力方面的应用 太阳能赛车 太阳能电动机模型 太阳能 硅光电池板 福建电力职业技术学院 光电池在动力方面的应用（续） 太阳能发电 福建电力职业技术学院 光电池在动力方面的应用（续） 光电池在人造卫星上的应用 福建电力职业技术学院 CH8 光电式传感器 光电器件 1 2 红外传感器 3 4 光电传感器应用举例 光电开关及光电断续器 福建电力职业技术学院 概述 电量 非电量 光电器件 非接触、响应快、可靠 福建电力职业技术学院 8.1 光电器件 光电器件：将 光能 转换为 电能 的一种传感器件 , 它是构成光 电式传感器最主要的部件。 光电器件特点： 响应快 、结构简单、 使用方便 有较高的可靠性 因此在自动检测、计算机和控制系统中 , 应用非常广泛。 福建电力职业技术学院 ? 光电器件工作的物理基础是 光电效应 。 光电效应类型 机理 ( 光线作用下 ) 实例 备注 内光电效应 物体的电导性 能改变 光敏电阻 外光电效应 电子逸出物体 表面 光电管、光电 倍增管 光生伏特效应 物体产生一定 方向的电动势 光电池、 光 敏晶体管 福建电力职业技术学院 一、 １． 光敏电阻的结构与工作原理 光敏电阻（光导管） , 它几乎都是用 半导体材料 制成 光敏电阻 没有极性 , 纯粹是一个电阻器件 , 使用时既可加直流 电压 , 也可以加交流电压。 无光照时 , 光敏电阻值（暗电阻） 很大 , 电路中电流 --- 暗电流） 很小 。 当光敏电阻受到 一定波长范围 的光照时 , 它的阻值 ---- 亮电阻） 急剧减少 , 电路中电流迅速增大。 福建电力职业技术学院 光敏电阻演示 当光敏电阻受到 光照时，光生电 子 — 空穴对增加， 阻值减小，电流 增大。 暗电流（越小越好） 福建电力职业技术学院 一般希望 暗电阻越大越好 , 亮电阻越小越好 , 此时光敏电阻的 灵敏度高 。 实际光敏电阻的暗电阻值一般在 兆欧 级 , 亮电 阻在 几千欧以下 。 福建电力职业技术学院 光敏电阻是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质 , 半 导体的两端装有金属电极 , 金属电极与引出线端相连 接 , 光敏电阻就通过引出线端接入电路。 为了防止周围介质的影响 , 在半导体光敏层上覆盖了 一层漆膜 , 漆膜的成分应 使 它在光敏层最敏感的波 长范围内透射率最大 。 福建电力职业技术学院 2 、 光敏电阻的主要参数 （１） 暗电阻光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电 阻 , 此时流过的电流称为暗电流。 （２） 亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮 电阻 , 此时流过的电流称为亮电流。 （３） 光电流亮电流与暗电流之差称为光电流。 福建电力职业技术学院 3 、 光敏电阻的基本特性 （ 1 ） 伏安特性：在一定照度下 , 流过光敏电阻的电 流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏 由图可见 , 光敏电阻 在一定的电压范围内 , 其 I-U 曲线为直线，说 明 其阻值与入射光量 有关 , 而与电压、电 流无关 。 福建电力职业技术学院 （ 2 ） 光谱特性：光敏电阻的相对光敏灵敏度与入 射波长的关系称为光谱特性 , 亦称为光谱响应。 对应于 不同波长 , 光敏电阻的 灵敏度是不同 的。 硫化镉光敏电阻的光谱 响应的峰值在 可见光区 域 , 常被用作 光度量测 量 （照度计）的探头 硫化铅光敏电阻响应于 近红外 和 中红外区 , 常用做火焰探 测器的探头 福建电力职业技术学院 （ 3 ） 温度特性：温度变化影响光敏电阻的光谱响 应 , 同时 , 光敏电阻的灵敏度和暗电阻都要改变 , 尤其 是响应于红外区的硫化铅光敏电阻受温度影响更大。 峰值随着温度上升向波长短 的方向移动 。因此 , 硫化铅光