第十章 光电传感器 本章学习光电效应、光电元件 的结构、工作原理、特性以及光电 传感器的各种应用，掌握光电开关 及光电断续器的使用方法。 2023/7/16
2023/7/16 1 第十章 光电传感器 本章学习光电效应、光电元件 的结构、工作原理、特性以及光电 传感器的各种应用，掌握光电开关 及光电断续器的使用方法
1905年德国物 理学家爱因斯坦用 光量子学说解释了 光电发射效应，并 为此而获得1921年 诺贝尔物理学奖。 2023/7/16
2023/7/16 2 1905年德国物 理学家爱因斯坦用 光量子学说解释了 光电发射效应，并 为此而获得1921 年 诺贝尔物理学奖
第一节 光电效应及光电元件 用光照射某一物体，可以看作物体 受到一连串能量为hf的光子的轰击，组 成这物体的材料吸收光子能量而发生相 应电效应的物理现象称为光电效应。 外光电效应：在光线的作 用下能使电子逸出物体表面的 现象称为外光电效应，基于外 光电效应的光电元件有紫外光 电管、光电倍增管、光电摄像 管等。 2023/7/16
2023/7/16 3 第一节 光电效应及光电元件 用光照射某一物体，可以看作物体 受到一连串能量为hf 的光子的轰击，组 成这物体的材料吸收光子能量而发生相 应电效应的物理现象称为光电效应。 外光电效应：在光线的作 用下能使电子逸出物体表面的 现象称为外光电效应，基于外 光电效应的光电元件有紫外光 电管、光电倍增管、光电摄像 管等
紫外管外形 紫外线 当入射紫外 线照射在紫外管 阴极板上时，电 子克服金属表面 对它的束缚而逸 出金属表面，形 成电子发射。紫 外管多用于紫外 线测量、火焰监 测等。 2023/7/16
2023/7/16 4 紫外管外形 当入射紫外 线照射在紫外管 阴极板上时，电 子克服金属表面 对它的束缚而逸 出金属表面，形 成电子发射。紫 外管多用于紫外 线测量、火焰监 测等。 紫外线
光敏电阻 当光敏电阻受到 光照时，阻值减小。 2023/7/16
2023/7/16 5 光敏电阻 当光敏电阻受到 光照时， 阻值减小
光敏电阻演示 当光敏 电阻受到光 照时，光生 电子一空穴 对增加，阻 值减小，电 流增大。 mA 暗电流（越小越好） 2023/7/16
2023/7/16 6 光敏电阻演示 当光敏 电阻受到光 照时，光生 电子—空穴 对增加，阻 值减小，电 流增大。 暗电流（越小越好）
光敏二极管 将光敏二极管的 PN结设置在透明管 壳顶部的正下方，光 照射到光敏二极管的 PN结时，电子空穴 对数量增加，光电流 与照度成正比。 2023/7/16
2023/7/16 7 光敏二极管 将光敏二极管的 PN 结设置在透明管 壳顶部的正下方，光 照射到光敏二极管的 PN结时，电子 -空穴 对数量增加，光电流 与照度成正比
光敏二极管外形 光敏二极管阵列 包含1024个InGaAsi元件 的线性光电二极管阵列，可用 于分光镜。 2023/7/16
2023/7/16 8 光敏二极管外形 光敏二极管阵列 包含1024个InGaAs元件 的线性光电二极管阵列，可用 于分光镜
红外发射、接收对管外形 红外发射管 红外接收管 2023/7116
2023/7/16 9 红外发射、接收对管外形 红外发射管 红外接收管
PIN光电二极管 PN光电二极管是在P区和N区之间插入一层电阻 率很大的层，从而减小了PN结的电容，提高了工作 频率。PN光敏二极管的工作电压（反向偏置电压） 高，光电转换效率高，暗电流小，其灵敏度比普通的 光敏二极管高得多，响应频率可达数十兆赫，可用作 各种数字与模拟光纤传输系统，各种家电遥控器的接 收管（红外波段）、UHF频带小信号开关、中波频带 到1000MH☑之间电流控制、可变 衰减器、各种通信设备收发天线的 高频功率开关切换和RF领域的高 速开关等。特殊结构的PN二极 管还可用于测量紫外线或射线等。 2023/7/16 10
2023/7/16 10 PIN光电二极管 PIN光电二极管是在P区和N区之间插入一层电阻 率很大的I层，从而减小了PN结的电容，提高了工作 频率。PIN光敏二极管的工作电压（反向偏置电压） 高，光电转换效率高，暗电流小，其灵敏度比普通的 光敏二极管高得多，响应频率可达数十兆赫，可用作 各种数字与模拟光纤传输系统，各种家电遥控器的接 收管（红外波段）、UHF 频带小信号开关、中波频带 到1000MHZ之间电流控制、可变 衰减器、各种通信设备收发天线的 高频功率开关切换和RF领域的高 速开关等。特殊结构的PIN二极 管还可用于测量紫外线或射线等