第二节-光敏传感器课件.ppt

1、从传感器的角度看光电效应可分为二大类型。1外光电效应 指在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象。光电管和光电倍增管均属这一类。它们的光电发射极，即光阴极就是用具有这种特性的材料制造的。由上式可知：存在红限频率：小于红限频率，光强再大也不会产生光电子发射。入射光谱成分不变，光强越强，光电流越大。光电子逸出后，有初始动能；且光频越高，光电流越强。20012hmvA2 2内光电效应内光电效应 指在光的照射下，材料的电阻率发生改变或产生光生电动势的现象。可分为两种形式：光电导效应和光生伏特效应。（1）光电导效应：在光线作用下，半导体产生电子空穴对，电导率会发生显著变化，这种现象称为光电导效应。光敏电

2、阻即属此类。（2）光生伏特效应：利用光势垒效应，即在光的照射下，物体内部产生一定方向的电势。常见器件有：光电池、光敏二极管、光敏三极管等。二、光电管和光电倍增管1.光电管2.光电倍增管 主要用于高精度的分析仪器，可将微小光电电流进行放大。(1)构造原理 假设一个电子打出个二次电子，则：由于 受光通量 控制，受电压U控制；所以，阳极电流受电压和光通量控制。0naII0I(2)应用三、光敏电阻 又称光导管，是一种均质半导体光电器件。光敏电阻是用具有内光电效应的光导材料制成的，为纯电阻元件，其阻值随光照增强而减小。优点：灵敏度高，体积小、重量轻，光谱响应范围宽，机械强度高、耐冲击和振动，寿命长。缺点

3、：使用时需要有外部电源，同时当有电流通过它时，会产生热的问题。1.结构原理 为了提高光敏电阻的灵敏度，应尽量：减小电极间的距离，增大灵敏面积；采用光敏电阻薄膜上蒸镀金属形成梳状电极。常用材料有：硫化镉（CdS）和硒化镉(CdSe）。2.主要参数和基本特性（1）主要参数：暗电阻、暗电流、亮电阻、亮电流、光电流。亮电阻与暗电阻之差越大，性能越好。（2）光照特性：光照曲线呈非线性，不宜作为材料元件。光照特性（3）光谱特性：应将光源和元件的光谱特性结合考虑。光谱特性（4）伏安特性：电压、电流都不能超过额定值。伏安特性（5）频率特性：频率特性较差。频率特性（6）稳定性：经老化处理后，达到稳定值，寿命几乎

4、无限长。稳定性（7）温度特性：温度升高，灵敏度下降。常进行降温处理，以提高灵敏度。温度特性3.3.应用应用带材跑偏检测装置四、光电池光电池 光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式有源器件。它有较大面积的PN结，当光照射在PN结上时，在结的两端出现电动势。1.结构原理 当受到光照后，PN结吸收光子；若能量超过禁带宽度，产生电子空穴对，在内电场作用下，形成电动势。常用光电池有：硒光电池、硅光电池、砷化镓光电池。光电池的结构和符号2.基本特性（1）光照特性：光生电势、光电流与照度的关系。开路电压与照度有非线性关系，短路电流与照度成线性关系。硅光电池硅光电池硒光电池硒光电池（2 2）光谱特性：）光谱特性：（3 3）频率特性：）频率特性：(4)(4)温度特性：温度特性：应采用恒温措施和补偿措施。3.3.应用应用（1 1）太阳电池电源）太阳电池电源2.2.路灯光电自动开关路灯光电自动开关 五、光敏二极管与光敏三极管 当二极管和三极管的PN接受到光照射时，通过PN结的电流将增大。光敏二极管和光敏三极管则必须使PN结能受到最大的光照射。结构如图所示：光敏二极管光敏三极管应用应用光电路灯控制电路光电式烟尘浓度计精品课件精品课件！精品课件精品课件！