《传感器与检测技术》课件_第8章 光电式传感器与转速检测.pptx

【教学目标】

熟悉光电式传感器的结构及种类；

掌握光电式传感器的测量原理及应用；

了解光电式传感器的特性与技术参数；

学会合理选用光电式传感器构成测光检光电路。

【教学重点】

光电式传感器的结构及特性；

光电式传感器的工作原理。

【教学难点】

光电式传感器测量转换电路；

光电式传感器测试应用。;【教学内容】

光电效应

外光电效应

内光电效应

光伏效应;【教学内容】

光电器件

光电管

光电倍增管

光敏电阻

光电池

光敏二极管和光敏晶体管

;【教学内容】

光电式传感器的应用

光电式传感器的类型

光电式转速表

光电式浊度仪

带材跑偏检测仪

声、光、触摸三控自动灯;5;1外光电效应;2内光电效应;3光伏效应;（1）势垒效应（结光电效应）接触的半导体和PN结中，当光线照射其接触区域时，便引起光电动势，这就是结光电效应。以PN结为例，光线照射PN结时，设光子能量大于禁带宽度Eg，使价带中的电子跃迁到导带，而产生电子空穴对，在阻挡层内电场的作用下，被光激发的电子移向N区外侧，被光激发的空穴移向P区外侧，从而使P区带正电，N区带负电，形成光电动势。;（2）侧向光电效应当半导体光电器件受光照不均匀时，有载流子浓度梯度将会产生侧向光电效应。当光照部分吸收入射光子的能量产生电子空穴对时，光照部分载流子浓度比未受光照部分的载流子浓度大，就出现了载流子浓度梯度，因而载流子就要扩散。如果电子迁移率比空穴大，那么空穴的扩散不明显，则电子向未被光照部分扩散，就造成光照射的部分带正电，未被光照射部分带负电，光照部分与未被光照部分产生光电动势。基于该效应的光电器件如半导体光电位置敏感器件（PSD）。;11;8.2.1光电管;光电管分为真空光电管和充气光电管两种。真空光电管（又称电子光电管）由封装于真空管内的光电阴极和阳极构成。当入射光线穿过光窗照到光阴极上时，由于外光电效应，光电子就从极层内发射至真空。

充气光电管（又称离子光电管）由封装于充气管内的光阴极和阳极构成。它不同于真空光电管的是，光电子在电场作用下向阳极运动时与管中气体原子碰撞而发生电离??象。;8.2.2光电倍增管;1.光电倍增管的结构和工作原理;;2.光电倍增管的主要参数;;3.光电倍增管的应用;8.2.3光敏电阻;1.光敏电阻的结构与工作原理;;2.光敏电阻的分类;3.光敏电阻的主要参数;;;4.光敏电阻的应用;;8.2.4光电池;1.光电池的结构与工作原理;;2.基本特性;;;;8.2.5光敏二极管和光敏晶体管;;2．主要参数;;;3．基本特性;;;（4）响应时间硅光敏二极管的响应时间约为10~6-10~7S左右，光敏晶体管的响应速度则比相应的二极管大约慢一个数量级，而锗管的响应时间要比硅管小一个数量级。因此在要求快速响应或入射光调制频率较高时，应选用硅光敏二极管。

（5）温度特性温度变化对亮电流的影响不大，但对暗电流影响非常大，并且是非线性曲线的。;4．光敏三极管的应用;;8.3光电式传感器的应用;1.光电式传感器的类型;2.光电式转速表;3.光电式浊度仪;4.带材跑偏检测仪;5.声、光、触摸三控自动灯;谢谢大家！