scb521 发布于 2007-1-10 15:30:21
 光敏传感器工作原理
光敏传感器的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括http://www.baidu.com/s?wd=site:(bokee.com)红外线','_blank');" onmouseout=kwL(event); target=_blank>红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测。光传感器是目前应用最广的传感器之一，它在燃烧器自动控制技术中被广泛使用。 光电效应 光照射在物体上可以看成是一连串的具有一定能量的光子轰击这些物体的表面；光子与物体之间的联接体是电子。所谓光电效应是指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。光电效应可分成外光电效应和内光电效应两类。 外光电效应 在光的照射下，使电子逸出物体表面而产生光电子发射的现象称为外光电效应。 一个电子只能接受一个光子的能量。因此要使一个电子从http://www.baidu.com/s?wd=site:(bokee.com)物体','_blank');" onmouseout=kwL(event); target=_blank>物体表面逸出，必须使光子能量ε大于该物体的表面逸出功。各种不同的材料具有不同的逸出功，因此对某特定材料而言，将有一个频率限Vo，称为“红限”。当入射光的频率低于νo时，不论入射光有多强，也不能激发电子；当入射频率高于Vo时，不管它多么微弱也会使被照射的物体激发电子，光越强则激发出的电子数目越多。 基于外光电效应原理工作的光电器件有光电管和光电http://www.baidu.com/s?wd=site:(bokee.com)倍增管','_blank');" onmouseout=kwL(event); target=_blank>倍增管。
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scb521 发布于 2007-1-10 15:32:06
 内光电效应 光照射在半导体材料上，材料中处于价带的电子吸收http://www.baidu.com/s?wd=site:(bokee.com)光子','_blank');" onmouseout=kwL(event); target=_blank>光子能量，通过禁带跃入导带，使导带内电子浓度和价带内空穴增多，即激发出光生电子-空穴对，从而使半导体材料产生电效应。光子能量必须大于材料的禁带宽度ΔEg才能产生内光电效应。 内光电效应按其工作原理可分为两种：光电导效应和光生伏特效应。 (1)光电导效应 半导体受到光照时会产生光生电子－空穴对，使导电性能增强，光线愈强，阻值愈低。这种光照后电阻率变化的现象称为光电导效应。 基于这种效应的光电器件有光敏电阻和光敏二极管与三极管。 (2)光生伏特效应 光生伏特效应是光照引起PN结两端产生电动势的效应。当PN结两端没有外加电场时，在PN结势垒区内仍然存在着内建结电场，其方向是从N区指向P区，如图8.11所示。当光照射到结区时，光照产生的电子－空穴对在结电场作用下，电子推向N区，空穴推向P区；电子在N区积累和空穴在P区积累使PN结两边的电位发生变化，PN结两端出现一个因光照而产生的电动势，这一现象称为光生伏特效应。 基于光生伏特效应原理工作的光电器件有光电池。 光电管 它是个装有光阴极和阳极的真空玻璃管，结构如图1 所示。图2 阳极通过RL与电源连接在管内形成电场。光电管的阴极受到光照射后便发射光电子，这些光电子在电场作用下被具有一定电位的阳极吸引，在光电管内形成空间电子流。电阻RL上产生的电压降正比于空间电流。 如果在玻璃管内充入惰性气体(如氩、氖等)即构成充气光电管。由于光电子流对惰性气体进行轰击，使其电离，产生更多的自由电子，从而提高光电变换的灵敏度。
scb521 发布于 2007-1-10 15:33:09
光电管主要有以下几点特性： 光电管的光谱特性 光电管的光谱特性是指光电管在工作电压不变的条件下，入射光的波长与其绝对灵敏度（即量子效率）的关系。光电管的光谱特性主要取决于阴极材料，常用的阴极材料有银氧铯光电阴极、锑铯光电阴极、铋银氧铯光电阴极及多硷光电阴极等，前两种阴极使用比较广泛，图3和图4分别给出了它们的光谱特性曲线。 由光电管的光谱特性曲线可以看出，不同阴极材料制成的光电管有着不同的灵敏度较高的区域，应用时应根据所测光谱的http://www.baidu.com/s?wd=site:(bokee.com)波长','_blank');" onmouseout=kwL(event); target=_blank>波长选用相应的光电管。例如被测光的成分是红光，选用银氧铯阴极光电管就可以得到较高的灵敏度。 光电管的光电特性 光电管的光电特性是指光电管阳极电压和入射光频谱不变的条件下，入射光的光通量Φ与光电流IΦ之间的关系，在光电管阳极电压足够大，使光电管工作在饱和状态条件下，入射光通量和光电流线性关系，参见图6所示。 光电管的伏安特性
光电管的伏安特性是指在一定光通量照射下，光电管阳极与阴极之间的电压UA与光电流IΦ之间的关系。光电管在一定光通量照射下，光电管阴极在单位时间内发射一定量的光电子，这些光电子分散在阳极与阴极之间的空间，若在光电管阳极上施加电压UA，则光电子被阳极吸引收集，形成回路中的光电流IΦ。当阳极电压升高，阴极发射的光电子一部分被阳极收集，其余部分仍返回阴极。随着阳极电压的升高，阳极在单位时间内收集到的光电子数增多，光电流IΦ也增加。如果阳极电压升高到一定数值时，阴极在单位时间内发射的光电子全部被阳极收集，称为饱和状态，以后阳极电压升高，光电流IΦ也不会增加。图5给出了光电管不同光通量下的伏安特性曲线族。
scb521 发布于 2007-1-10 15:38:09
光敏电阻 光敏电阻是一种电阻器件，光敏电阻中光电导作用的强弱是用其电导的相对变化来标志的。禁带宽度较大的半导体材料，在室温下热激发产生的电子－空穴对较少，无光照时的电阻(暗电阻)较大。因此光照引起的附加电导就十分明显，表现出很高的灵敏度。 为了减小潮湿对灵敏度的影响，光敏电阻必须带有严密的外壳封装。光敏电阻灵敏度高，体积小，重量轻，性能稳定，价格便宜，因此在自动化技术中应用广泛。 光敏二极管 PN结可以光电导效应工作，也可以光生伏特效应工作。处于反向偏置的PN结，在无光照时具有高阻特性，反向暗电流很小。当光照时，结区产生电子－空穴对，在结电场作用下，电子向N区运动，空穴向P区运动，形成光电光敏电阻梳状电极流，方向与反向电流一致。光的照度愈大，光电流愈大。由于无光照时的反偏电流很小，一般为纳安数量级，因此光照时的反向电流基本上与光强成正比。 光敏三极管 它可以看成是一个bc结为光敏二极管的三极管。在光照作用下，光敏二极管将光信号转换成电流信号，该电流信号被晶体三极管放大。显然，在晶体管增益为β时，光敏三极管的光电流要比相应的光敏二极管大β倍。 光敏二级管和三极管均用硅或锗制成。由于硅器件暗电流小、温度系数小，又便于用平面工艺大量生产，尺寸易于精确控制，因此硅光敏器件比锗光敏器件更为普通。 光敏二极管和三极管使用时应注意保持光源与光敏管的合适位置。因为只有在光敏晶体管管壳轴线与入射光方向接近的某一方位(取决于透镜的对称性和管芯偏离中心的程度)，入射光恰好聚焦在管芯所在的区域，光敏管的灵敏度才最大。为避免灵敏度变化，使用中必需保持光源与光敏管的相对位置不变。 光电池 与外电路的连接方式有两种：一种是把PN结的两端通过外导线短接，形成流过外电路的电流，这电流称为光电池的输出短路电流(IL)，其大小与光强成正比；另一种是开路电压输出，开路电压与光照度之间呈非线性关系；光照度大于1000lx时呈现饱和特性。因此使用时应根据需要选用工作状态。 硅光电池是用单晶硅制成的。在一块N型硅片上用扩散方法渗入一些P型杂质，从而形成一个大面积PN结，P层极薄能使光线穿透到PN结上。硅光电池也称硅太阳能电池，为有源器件。它轻便、简单，不会产生气体污染或热污染，硅光电池转换效率较低，适宜在可见光波段
侠盗罗宾 发布于 2007-1-10 17:36:11
谢谢了!辛苦!!!!
清风物语 发布于 2007-1-14 0:05:14
资料还不错
zjj623623 发布于 2007-1-18 16:06:14
解释的既详细又清楚，十分感谢楼主！！！！！！！！！！
onele 发布于 2007-1-23 15:38:46
楼主抄的太古董啦。我来点新鲜的东西。 最简单的自动光控IC一直是灯具、玩具业界关注的产品，现在On-9668光阀值可调的光电集成传感器以低成本方案推向中国市场，并符合RoHS标准。 On-9668采用COMS工艺，内置可见光敏感元、高灵敏度线性放大器、高精度稳压电源和整形技术，为用户提供阀值可控的外置引脚，能根据环境光线强弱输出高达30mA的驱动电流，你无须配置外置电路，是业界内最高版本的光照度传感器，已经取得中国专利。
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scb521 发布于 2007-1-29 11:53:13
我写的都是原理，随着社会的发展，当然会有越来越多的新的产品出现
402423778 发布于 2007-3-28 21:09:29
太古董也可以啊
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