光电式传感器学习教案

1、会计学1光电式传感器光电式传感器第一页，共36页。 在光线的作用在光线的作用(zuyng)下，物体内的电子逸出物体表面向外下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子则称为光电子。基于发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子则称为光电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。 光照射物体，可以看成一连串具有一定能量的光子轰击物体，光照射物体，可以看成一连串具有一定能量的光子轰击物体，物体中电子吸收的入射光子能量超过逸出功物体中电子吸收的入射光子能量超过逸出功A0时，电子就会逸出时，电子就会逸出物体表面，产生光电子

2、发射，超过部分的能量表现为逸出电子的动物体表面，产生光电子发射，超过部分的能量表现为逸出电子的动能。因为光的波长越短，即频率越高，其光子的能量越大；反之，能。因为光的波长越短，即频率越高，其光子的能量越大；反之，光的波长越长，其光子的能量也就越小。根据能量守恒定理有光的波长越长，其光子的能量也就越小。根据能量守恒定理有 （9-1） 式（式（9-1）为爱因斯坦光电效应方程式，由此可知，光子能量必须超过逸出功）为爱因斯坦光电效应方程式，由此可知，光子能量必须超过逸出功A0 ，才能产生光电子；入射光的频谱成分不变，产生的，才能产生光电子；入射光的频谱成分不变，产生的光电子与光强成正比光电子与光强成正

3、比；光电子逸出物体表面时具有初始动能，因此对于外光电效应元件；光电子逸出物体表面时具有初始动能，因此对于外光电效应元件，即使不加初始阳极电压，也会有光电流产生，为使光电流为零，即使不加初始阳极电压，也会有光电流产生，为使光电流为零，必须加负的截止电压。必须加负的截止电压。第1页/共35页第二页，共36页。 受光照物体受光照物体(wt)电阻率发生改变，或产生光生电动势的效应称电阻率发生改变，或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应又可分为以下两类：为内光电效应。内光电效应又可分为以下两类： 在光线作用下，半导体材料吸收了入射光子能量，若光子能量大在光线作用下，半导体材料吸收了入射光子能量

4、，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，如图于或等于半导体材料的禁带宽度，如图9-1所示，就激发出电子所示，就激发出电子-空穴空穴对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加，阻值减低，这就是对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加，阻值减低，这就是光电导效应。光电导效应。第2页/共35页第三页，共36页。 在光线的作用下物体产生一定方向的电动势的现象，称为光生伏在光线的作用下物体产生一定方向的电动势的现象，称为光生伏特效应。根据其产生电势的机理可分为，侧向光生伏特效应和特效应。根据其产生电势的机理可分为，侧向光生伏特效应和PN结结光生伏特效应，其中光生伏特效应，其中(qzhng)PN结光生伏

5、特效应应用较广。当光结光生伏特效应应用较广。当光照射到照射到PN结上时，如果光子的能量大于半导体材料的禁带宽度，电结上时，如果光子的能量大于半导体材料的禁带宽度，电子就能够从价带激发到导带成为自由电子，价带成为自由空穴。从子就能够从价带激发到导带成为自由电子，价带成为自由空穴。从而在而在PN 结内产生电子结内产生电子-空穴对。这些电子空穴对。这些电子-空穴对在空穴对在PN 结的内部电结的内部电场作用下，电子移向场作用下，电子移向N 区，空穴移向区，空穴移向P区，电子在区，电子在N 区积累，空穴在区积累，空穴在P区积累，从而使区积累，从而使PN 结两端形成电位差，结两端形成电位差，PN 结两端便

6、产生了光生结两端便产生了光生电动势。基于该效应的光电器件有光电池、光敏二极管、光敏三极电动势。基于该效应的光电器件有光电池、光敏二极管、光敏三极管及光敏晶闸管等。管及光敏晶闸管等。 第3页/共35页第四页，共36页。 光电管由一个涂有光电材料的阴极和一个阳极构成，并且密封在一只真空的或充气的光电管由一个涂有光电材料的阴极和一个阳极构成，并且密封在一只真空的或充气的玻璃管内。阴极通常是用逸出功小的光敏材料涂敷在玻璃泡内壁上做成，阳极通常用金玻璃管内。阴极通常是用逸出功小的光敏材料涂敷在玻璃泡内壁上做成，阳极通常用金属丝弯曲属丝弯曲(wnq)成矩形或圆形置于玻璃管的中央。成矩形或圆形置于玻璃管的中

7、央。 当光电管的阴极受到适当波长的光线照当光电管的阴极受到适当波长的光线照射时，便有电子逸出，这些电子被具有正电位射时，便有电子逸出，这些电子被具有正电位的阳极所吸引，在光电管内形成的阳极所吸引，在光电管内形成空间电子流空间电子流。如果在外电路中串入一适当阻值的电阻，如果在外电路中串入一适当阻值的电阻，则在光电管组成的回路中形成则在光电管组成的回路中形成光电流光电流I，并，并在负载电阻在负载电阻RL上产生输出电压上产生输出电压Uo。在入射。在入射光的频谱成分和光电管电压不变的条件下光的频谱成分和光电管电压不变的条件下，输出电压输出电压Uo与入射光通量与入射光通量成正比成正比 。 第4页/共35

8、页第五页，共36页。 光电倍增管由光阴极、次阴极（倍增电极）以及阳极三部分组成光电倍增管由光阴极、次阴极（倍增电极）以及阳极三部分组成，如图，如图9-4所示。光阴极是由半导体光电材料锑化铯做成，次阴极是所示。光阴极是由半导体光电材料锑化铯做成，次阴极是在镍或铜铍的衬底上涂上锑化铯材料而形成，次阴极多的可达在镍或铜铍的衬底上涂上锑化铯材料而形成，次阴极多的可达30 级，通常为级，通常为12 级级14 级。最后阳极用来收集电子，输出电压级。最后阳极用来收集电子，输出电压(diny)脉冲。一般收集的阳极电子流比阴极发射的电子流大脉冲。一般收集的阳极电子流比阴极发射的电子流大105108倍。倍。第5页

9、/共35页第六页，共36页。 光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。所谓的二次电子是指当电子或光子以足够大的速度轰击金属表面而使金属所谓的二次电子是指当电子或光子以足够大的速度轰击金属表面而使金属内部的电子再次逸出金属表面，这种再次逸出金属表面的电子叫做二次电内部的电子再次逸出金属表面，这种再次逸出金属表面的电子叫做二次电子。光电倍增管的光电转换过程为：当入射光的光子打在光电阴极上时，子。光电倍增管的光电转换过程为：当入射光的光子打在光电阴极上时，光电阴极发射出电子，该电子流又打在电位较高的第一倍增极上，于是又光

10、电阴极发射出电子，该电子流又打在电位较高的第一倍增极上，于是又产生新的二次电子；第一倍增极产生的二次电子又打在比第一倍增极电位产生新的二次电子；第一倍增极产生的二次电子又打在比第一倍增极电位高的第二倍增极上，该倍增极同样也会产生二次电子发射，如此连续进行高的第二倍增极上，该倍增极同样也会产生二次电子发射，如此连续进行下去，直到最后一级的倍增极产生的二次电子被更高电位的阳极收集为止下去，直到最后一级的倍增极产生的二次电子被更高电位的阳极收集为止，从而在回路中形成比较大的光电流，从而在回路中形成比较大的光电流I。 光电倍增管的倍增系数光电倍增管的倍增系数M等于各倍增电极的二次电子发射系数等于各倍增

11、电极的二次电子发射系数i的乘的乘积。如果积。如果n个倍增电极的个倍增电极的i都一样都一样(yyng)，则，则 M =in 设光电倍增管的电流放大倍数为设光电倍增管的电流放大倍数为，则，则第6页/共35页第七页，共36页。 光敏电阻又称为光导管，由半导体材料制成。光敏电阻的结构较简单，光敏电阻又称为光导管，由半导体材料制成。光敏电阻的结构较简单，如图如图9-5所示，在玻璃底板上均匀涂上薄层半导体物质，半导体的两端装所示，在玻璃底板上均匀涂上薄层半导体物质，半导体的两端装有金属电极，使金属电极与半导体层可靠电接触，然后将其压入塑料封装有金属电极，使金属电极与半导体层可靠电接触，然后将其压入塑料封装

12、体内体内(t ni)，为了防止周围介质的污染，在半导体光敏层上覆盖一层漆膜，为了防止周围介质的污染，在半导体光敏层上覆盖一层漆膜，漆膜成分的选择应该使它在光敏层最敏感的波长范围内投射率最大。光，漆膜成分的选择应该使它在光敏层最敏感的波长范围内投射率最大。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻元件，使用时既可加直流电压，也可以敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻元件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。加交流电压。第7页/共35页第八页，共36页。光敏电阻的基本参数光敏电阻的基本参数 暗电阻暗电阻 置于室温、全暗条件下测得稳定电阻值称为暗电置于室温、全暗条件下测得稳定电阻值称为暗电阻，通常大于阻，通常大

13、于1M。光敏电阻受温度影响甚大，温度上升，暗电。光敏电阻受温度影响甚大，温度上升，暗电阻减小，暗电流阻减小，暗电流(dinli)增大，灵敏度下降，这是光敏电阻的一大增大，灵敏度下降，这是光敏电阻的一大缺点。缺点。 亮电阻亮电阻 光敏电阻在受到光照射时的电阻称为亮电阻，此光敏电阻在受到光照射时的电阻称为亮电阻，此时的电流时的电流(dinli)称为亮电流称为亮电流(dinli)。 光电流光电流(dinli) 亮电流亮电流(dinli)与暗电流与暗电流(dinli)之差称之差称为光电流为光电流(dinli)。光敏电阻的特性光敏电阻的特性 伏安特性伏安特性 光照特性光照特性 光谱特性光谱特性 频率特性

14、频率特性 温度特性温度特性 第8页/共35页第九页，共36页。 光电池是一种在光线照光电池是一种在光线照射下，基于光生伏特效应射下，基于光生伏特效应能直接产生电动势，即直能直接产生电动势，即直接将光能转换接将光能转换(zhunhun)为电能的光为电能的光电器件。光电池在有光线电器件。光电池在有光线作用下实质就是电源，电作用下实质就是电源，电路中有了它可不需外加电路中有了它可不需外加电源。源。 硅光电池（太阳能电池）是在一块硅光电池（太阳能电池）是在一块N型硅片上，用扩散的方法掺入一些型硅片上，用扩散的方法掺入一些P型型杂质形成杂质形成PN结，其原理结构如图结，其原理结构如图9-11所示，当入射

15、光照射在所示，当入射光照射在PN结上时，若光结上时，若光子能量子能量h大于半导体材料的禁带宽度大于半导体材料的禁带宽度Eg，则在，则在PN结内产生电子结内产生电子-空穴对，在空穴对，在内电场的作用下，空穴移向内电场的作用下，空穴移向P型区，电子移向型区，电子移向N型区，使型区，使P型区带正电，型区带正电，N型型区带负电，因而形成光生电动势。区带负电，因而形成光生电动势。第9页/共35页第十页，共36页。主要主要(zhyo)特性特性 光谱特性光谱特性 光照特性光照特性 第10页/共35页第十一页，共36页。主要特性主要特性(txng) 温度特性温度特性(txng) 频率特性频率特性(txng)

16、第11页/共35页第十二页，共36页。 由于半导体材料对光的敏感性，使得由于半导体材料对光的敏感性，使得PN结受到光照时，将产结受到光照时，将产生电流增大的现象。因此生电流增大的现象。因此(ync)，常规晶体管都用金属罐或其他，常规晶体管都用金属罐或其他壳体密封，以防光照。而光敏晶体管则必须使壳体密封，以防光照。而光敏晶体管则必须使PN结能受到最大结能受到最大的光照射。的光照射。 光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管等统称为光敏晶体管。光敏三极光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管等统称为光敏晶体管。光敏三极管的灵敏度比光敏二极管高，但频率特性较差，暗电流也较大。而光敏晶管的灵敏度比光敏二极管高，但

17、频率特性较差，暗电流也较大。而光敏晶闸管的导通电流比光敏三极管大得多，工作电压有的可达数百伏，输出功闸管的导通电流比光敏三极管大得多，工作电压有的可达数百伏，输出功率也较大。率也较大。第12页/共35页第十三页，共36页。 1）光敏二极管的结构及工作原理）光敏二极管的结构及工作原理 光敏二极管在光耦合隔离器、光学数据传输装置和测试技术中应用广泛。光敏光敏二极管在光耦合隔离器、光学数据传输装置和测试技术中应用广泛。光敏二极管结构的如图二极管结构的如图9-16所示，它的所示，它的PN结设置在玻璃透镜的正下方，可以直接受到结设置在玻璃透镜的正下方，可以直接受到光的照射。光敏二极管在电路光的照射。光敏

18、二极管在电路(dinl)中处于反向偏置状态，其等效工作电路中处于反向偏置状态，其等效工作电路(dinl)如图如图9-17所示。所示。第13页/共35页第十四页，共36页。2）光敏三极管结构及工作原理）光敏三极管结构及工作原理 NPN型光敏三极管的基本电路如图型光敏三极管的基本电路如图9-18（b）所示，大多数光敏三极）所示，大多数光敏三极管的基极无引出线，当集电极加上相对于发射极为正的电压而不接基极管的基极无引出线，当集电极加上相对于发射极为正的电压而不接基极时，集电结就是反向偏压，时，集电结就是反向偏压， 当光照射在集电结时，就会在结附近产生电当光照射在集电结时，就会在结附近产生电子子-空穴

19、对，光生电子被拉到集电极，基区留下空穴，使基极与发射极间空穴对，光生电子被拉到集电极，基区留下空穴，使基极与发射极间的电压升高，这样便会有大量的电子流向集电极，形成输出的电压升高，这样便会有大量的电子流向集电极，形成输出(shch)电电流，且集电极电流为光电流的流，且集电极电流为光电流的倍，所以光敏三极管有放大作用。倍，所以光敏三极管有放大作用。第14页/共35页第十五页，共36页。3）光敏晶体管的基本特性）光敏晶体管的基本特性(txng) 光谱特性光谱特性(txng) 第15页/共35页第十六页，共36页。3）光敏晶体管的基本）光敏晶体管的基本(jbn)特性特性伏安特性伏安特性 第16页/共

20、35页第十七页，共36页。3）光敏晶体管的基本）光敏晶体管的基本(jbn)特性特性温度特性温度特性 第17页/共35页第十八页，共36页。 光电耦合器中的发光元件通常是半导体的发光二极管（光电耦合器中的发光元件通常是半导体的发光二极管（LED），光电接收元件有光敏电阻），光电接收元件有光敏电阻(un mn din z)、光敏二极管、光敏二极管、光敏三极管或光敏晶闸管等。光电耦合器件根据其结构和用途不、光敏三极管或光敏晶闸管等。光电耦合器件根据其结构和用途不同，又可分为用于实现电隔离的光电耦合器和用于检测有无物体的同，又可分为用于实现电隔离的光电耦合器和用于检测有无物体的光电开关。光电开关。 一

21、般光电耦合一般光电耦合器的发光和接收元器的发光和接收元件都封装在一个外件都封装在一个外壳内，有金属封装壳内，有金属封装和塑料封装两种。和塑料封装两种。 耦合器常见的组合耦合器常见的组合形式如图形式如图9-23所示所示。第18页/共35页第十九页，共36页。 光电开关利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，同时加光电开关利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，同时加以某种形式的放大以某种形式的放大(fngd)和控制，从而获得最终的控制输出和控制，从而获得最终的控制输出“开开”、“关关”信信号。光电开关广泛应用于工业控制、自动化包装线及安全装置中作光控制和号。光电开关广泛应

22、用于工业控制、自动化包装线及安全装置中作光控制和光探测装置。可在自控系统中应用于物体检测，产品计数，料位检测，尺寸光探测装置。可在自控系统中应用于物体检测，产品计数，料位检测，尺寸控制，安全报警及计算机输入接口等方面。控制，安全报警及计算机输入接口等方面。第19页/共35页第二十页，共36页。 光电阴极材料不同的光电管，有不同红限，因此光电阴极材料不同的光电管，有不同红限，因此(ync)可可用于不同的光谱范围。光电管主要用于用于不同的光谱范围。光电管主要用于UV监测、激光测试、监测、激光测试、光谱学等。光谱学等。 第20页/共35页第二十一页，共36页。 光电倍增管由于电子的内倍增作用，与外增

23、益器件相比，具有噪声低，响应快光电倍增管由于电子的内倍增作用，与外增益器件相比，具有噪声低，响应快等特点，这对探测微弱的快速等特点，这对探测微弱的快速(kui s)脉冲信号比较有利。脉冲信号比较有利。 第21页/共35页第二十二页，共36页。 使用光敏电阻应该注意遵照使用条件与环境条件，特别是要控使用光敏电阻应该注意遵照使用条件与环境条件，特别是要控制入射的辐射通量以限制制入射的辐射通量以限制(xinzh)光电流，以避免烧坏器件。光电流，以避免烧坏器件。 第22页/共35页第二十三页，共36页。 光电晶体管的工作条件不能超过规定的最大极限参数，使用中要控制光照，使通过光光电晶体管的工作条件不能

24、超过规定的最大极限参数，使用中要控制光照，使通过光电晶体管的光电流不超过最大限额。由于光电晶体管的灵敏度与入射光方向有关，使用电晶体管的光电流不超过最大限额。由于光电晶体管的灵敏度与入射光方向有关，使用时应尽量保持光源时应尽量保持光源(gungyun)与光敏管的位置不变。与光敏管的位置不变。 第23页/共35页第二十四页，共36页。 光电耦合器输入输出电路完全实现电的隔离光电耦合器输入输出电路完全实现电的隔离(gl)，对于信号，对于信号的传输，甚至在高压电路中，都可以有良好的电流传输率。的传输，甚至在高压电路中，都可以有良好的电流传输率。 第24页/共35页第二十五页，共36页。 光电式传感器

25、在光电式传感器在实际工作中不仅常常实际工作中不仅常常用于我们熟知的常规用于我们熟知的常规检测检测(jin c)，在长，在长距离检测距离检测(jin c)、色标检测色标检测(jin c)、定区域检测定区域检测(jin c)中也很常见。中也很常见。 第25页/共35页第二十六页，共36页。第26页/共35页第二十七页，共36页。 图图9-26是采用以硫化是采用以硫化铅光敏电阻铅光敏电阻(dinz)为为探测元件的火焰探测器探测元件的火焰探测器电路图。硫化铅光敏电电路图。硫化铅光敏电阻阻(dinz)的暗电阻的暗电阻(dinz)为为1 M, 亮电亮电阻阻(dinz)为为0.2 M（在光强度在光强度0.0

26、1 W/m下测下测试），峰值响应波长为试），峰值响应波长为2.2m ，硫，硫 化铅光敏电阻处于化铅光敏电阻处于V1管组成的恒压偏置电路，其偏置电压约为管组成的恒压偏置电路，其偏置电压约为6 V，电流约为，电流约为6A。V1管集管集电极电阻两端并联电极电阻两端并联68F的电容，可以抑制的电容，可以抑制100Hz以上的高频，使其成为只有以上的高频，使其成为只有几十赫兹的窄带放大器。几十赫兹的窄带放大器。V2、V3构成二级负反馈互补放大器，火焰的闪动信号经构成二级负反馈互补放大器，火焰的闪动信号经二级放大后送给中心控制站进行报警处理。采用恒压偏置电路是为了在更换光敏电阻二级放大后送给中心控制站进行报

27、警处理。采用恒压偏置电路是为了在更换光敏电阻或长时间使用后，元件阻值的变化不至于影响输出信号的幅度，保证火焰报警器能长或长时间使用后，元件阻值的变化不至于影响输出信号的幅度，保证火焰报警器能长期稳定的工作。期稳定的工作。 第27页/共35页第二十八页，共36页。 光电式纬线探测器是应用于喷气织机上，判断纬线是否断线的一种探测器。图光电式纬线探测器是应用于喷气织机上，判断纬线是否断线的一种探测器。图9-27为光电式纬线探测器原理电路图，当纬线在喷气作用下前进时，红外发光管为光电式纬线探测器原理电路图，当纬线在喷气作用下前进时，红外发光管VD发发出的红外光，经纬线反射出的红外光，经纬线反射(fns

28、h)，由光电池接收，如光电池接收不到反射，由光电池接收，如光电池接收不到反射(fnsh)信号时，说明纬线已断。因此利用光电池的输出信号，通过后续电路放大、脉冲整形信号时，说明纬线已断。因此利用光电池的输出信号，通过后续电路放大、脉冲整形等，控制机器正常运转或者关机报警。但是，由于纬线线径很细，又是摆动着前进，等，控制机器正常运转或者关机报警。但是，由于纬线线径很细，又是摆动着前进，形成光的漫反射形成光的漫反射(fnsh)，削弱了反射，削弱了反射(fnsh)光的强度，而且还伴有背景杂散光，光的强度，而且还伴有背景杂散光，因此要求探纬器具有高的灵敏度和分辨率。为此，红外发光管因此要求探纬器具有高的

29、灵敏度和分辨率。为此，红外发光管VD采用占空比很小的强采用占空比很小的强电流脉冲供电，这样既能保证发光管使用寿命，又能在瞬间有强光射出，以提高检测电流脉冲供电，这样既能保证发光管使用寿命，又能在瞬间有强光射出，以提高检测灵敏度。灵敏度。 第28页/共35页第二十九页，共36页。 烟道里的烟尘浊度是通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊烟道里的烟尘浊度是通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加度增加(zngji)，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加(zngji)，到达光检测，到达光检测器上的光减少，因而光检测器输出信

30、号的强弱便可反映烟道浊度的变化。器上的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。第29页/共35页第三十页，共36页。 在进行物件的表面检测时，无缺陷的表面对入射光束的反射（或透射）方向和强度均是在进行物件的表面检测时，无缺陷的表面对入射光束的反射（或透射）方向和强度均是恒定的，而有缺陷的表面，对于光束的反射（或透射）则会在方向和强度上发生变化。因恒定的，而有缺陷的表面，对于光束的反射（或透射）则会在方向和强度上发生变化。因缺陷所引起的光通量变化，通过光电元件感受并转换为输出电信号，经过分析缺陷所引起的光通量变化，通过光电元件感受并转换为输出电信号，经过分析(fnx)就能就能检

31、测出表面的缺陷情况。检测出表面的缺陷情况。第30页/共35页第三十一页，共36页。 1）透射式光电数字转速表）透射式光电数字转速表 透射式光电数字转速表的工作原理如图透射式光电数字转速表的工作原理如图9-30所示，在被测转速的电机所示，在被测转速的电机上固定一个调制盘，将光源发出的恒定光调制成随时间变化的调制光。光上固定一个调制盘，将光源发出的恒定光调制成随时间变化的调制光。光线每照射到光电器件上一次，光电器件就产生线每照射到光电器件上一次，光电器件就产生(chnshng)一个电信号脉一个电信号脉冲，经整形放大，即可得到一个便于测量计数的频率信号。冲，经整形放大，即可得到一个便于测量计数的频率

32、信号。第31页/共35页第三十二页，共36页。 2）反射式光电转速表）反射式光电转速表 反射式光电转速表的工作原理反射式光电转速表的工作原理(yunl)如图如图9-31所示。在被测转轴端面上装有码盘所示。在被测转轴端面上装有码盘或贴上带反光特性的标志。光源经光学系统将一束光线投射到被测转轴的轴端面上，或贴上带反光特性的标志。光源经光学系统将一束光线投射到被测转轴的轴端面上，轴每转一周，反射光投射到光敏元件上的强弱将发生一次改变，相应输出一个电脉冲轴每转一周，反射光投射到光敏元件上的强弱将发生一次改变，相应输出一个电脉冲信号。光敏元件接收到的反射光经过整形、放大、计数，即可得出被测对象的转速。信

33、号。光敏元件接收到的反射光经过整形、放大、计数，即可得出被测对象的转速。第32页/共35页第三十三页，共36页。 1光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器，将光信号转换为光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器，将光信号转换为电信号。它的转换原理是基于物质的外光电效应和内光电效应，内光电效应又电信号。它的转换原理是基于物质的外光电效应和内光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。分为光电导效应和光生伏特效应。 2基于外光电效应工作原理制成的光电器件，一般都是真空的或充气的基于外光电效应工作原理制成的光电器件，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。光电阴极材料

34、不同的光电管，有不同红限光电器件，如光电管和光电倍增管。光电阴极材料不同的光电管，有不同红限，因此可用于不同的光谱范围。光电管主要用于，因此可用于不同的光谱范围。光电管主要用于UV监测、激光监测、激光(jgung)测试测试、光谱学等。光电倍增管由于电子的内倍增作用，与外增益器件相比，具有噪、光谱学等。光电倍增管由于电子的内倍增作用，与外增益器件相比，具有噪声低，响应快等特点，探测微弱的快速脉冲信号比较有利。声低，响应快等特点，探测微弱的快速脉冲信号比较有利。 3利用物质在光的照射下电导性能改变或产生电动势的内光电效应器件利用物质在光的照射下电导性能改变或产生电动势的内光电效应器件，常见的有光敏电阻和光电池、光敏晶体管等。，常见的有光敏电阻和光电池、光敏晶体管等。 1）光敏电阻不宜作线性测量元件，一般用作开关式的光电转换器。硫化镉）光敏电阻不宜作线性测量元件，一般用作开关式的光电转换器。硫化镉光敏电阻常被用作光度量测量（照度计）的探头。硫化铅光敏电阻常用做火焰光敏电阻常被用作光度量测量（照度计）的探头。硫化铅光敏电阻常用做火焰探测器的探头。探测器的探头。 2）光电池能直接将光能转换为电能，在有光线作用下实质就是电源，电路）光电池能直接将光能转换为电能，在有光线作用下实质就是电源，电路中有了它可不需外加电源，硅