1 光敏传感器的光电特性研究 光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。因此，了解光敏传感器的原理、测量其基本特性并学会使用是十分必要的。 【实验目的】 1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线； 2、了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线； 3、了解硅光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线； 4、了解硅光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。 【实验原理】 1 、光电效应 光敏传感器的物理基础是光电效应，光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，或光电子发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。电子并不逸出材料表面的则是内光电效应，几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。光电导效应、光生伏特效应是两种常见 的内光电效应。 （ 1 ） 光电导效应 若 光照射到某 些 半 导体材料上 时 ，透 过 到材料内部 的光子能量足 够 大，某 些 电子吸 收 光子的能量，从 原来的束 缚 态变成导电的自由 态，这时 在外电场 的作用下，流 过 半 导体的电流 会增大，即 半 导体的电导会增大，这种现 象 叫 光电导效应。它是一 种内光电效应。 光电导效应可分为本征 型 和杂 质 型 两类。前 者 是指 能量足 够 大的光子使电子离 开 价 带 跃 入 导带 ，价 带 中由 于电子离 开 而 产生空 穴 ，在外电场 作用下，电子和空 穴 参 与 电导，使电导增加。杂 质 型 光电导效应则是能量足 够 大的光子使施 主 能级 中的电子或受 主 能级 中的空 穴 跃 迁 到导带 或价 带 ，从 而 使电导增加。杂 质 型 光电导的长 波 限 比 本征 型 光电导的要长 的多。 （ 2 ） 光生伏特效应 在无 光照时 ，半 导体 PN 结 内部 自建 电场 。当 光照射在 PN 结 及其附 近 ...
