第10章光电式传感器101光电式传感器的工作原理及基本组成102光电式传感器中的敏感元件103光电式传感器的类型及设计104光电式传感器的应用光电式传感器是利用光电器件把光信号转换成电信号的装置光电式传感器工作时先将被测量转换为光量的变化然后通过光电器件再把光量的变化转换为相应的电量变化从而实现非电量的测量其核心敏感元件是光电器件基础是光电效应光电式传感器可用来测量光学量或测量已先行转换为光学量的其它被测量然后输出电信号测量光学量时光电器件是作为敏感元件使用而测量其它物理量时它作为变换元件使用光电式传感器由光路及电路两大部分组成光路部分实现被测信号对光量的控制和调制电路部分完成从光信号到电信号的转换常用的光电转换元件有真空光电管充气光电管光电倍增管光敏电阻光电池光电二极管及光敏三极管等它们的作用是检测照射其上的光通量选用何种形式的光电转换元件取决于被测参数所需的灵敏度响应的速度光源的特性及测量环境和条件等102光电式传感器中的敏感元件当光照射在某些物体上时光能量作用于实测物而释放出电子这种现象称为光电效应所放出的电子叫光电子光电效应一般分为外光电效应和内光电效应两大类根据这些效应可以做出相应的光电转换元件简称光电元件或光敏器件光照射到金属或金属氧化物的光电材料上时光子的能量传给光电材料表面的电子如果入射到表面的光能使电子获得足够的能量电子会克服正离子对它的吸引力脱离金属表面而进入外界空间这种现象称为外光电效应爱因斯坦的光子假设光子是具有能量的粒子每一光子的能量一个光子的全部能量是一次被一个电子所吸收无需积累能量的时间利用物质在光的照射下发射电子的外光电效应而制成的光电器件一般都是真空的或充气的光电器件如光电管和光电倍增管1光电管及其基本特性1结构与工作原理光电管有真空光电管和充气光电管或称电子光电管和离子光电管两类两者结构相似如图所示它们由一个阴极和一个阳极构成并且密封在一
