光电管激光测距、薄膜测量等

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1、光电检测器件及参数三、几种光电变换结构形式（1）反射式此反射式能检测表面粗糙程度、表面缺陷、外观质量、测量转速等。这种光反射式检测原理，除上述应用外，还可以进行光电测距、激光制导、直至电视摄像等。（2）透射式（3）辐射式（4）遮挡式（5）干涉式具体请看下面实例：（1）反射式（2）透射式（3）辐射式（4）遮挡式X（5）干涉式①②②②②②②四、光电器件1．光电管（1）结构光电阴极有的是帖附在玻璃泡内壁，有的是涂在半圆筒形的金属片上。阴极对光敏感的一面是内向的。在阴极前装有单根金属丝或环状的阳极。光

2、电阳极真空玻璃泡光电阴极光电阳极光电阴极（２）原理当阴极受到适当波长的光线照射时便发射电子，电子被带正电位的阳极所吸引，这样在光电管内就有电子流，在外电路中便产生了电流（３）伏安特性曲线当光通量一定时，阳极电压与阳极电流的关系，叫做光电管的伏安特性曲线真空光电管的伏安特性光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的区域内光通量阳极电压阳极电流充气光电管构造与真空光电管基本相同。不同之处在于在玻璃泡内充以少量的惰性气体。如氩、氦。当光电极被光照射而发射电子时，光电子在趋向阳极的途中撞击惰性气体的原子

3、，使其电离而使阳极电流急速增加。优点：灵敏度高缺点：但灵敏度随电压显著变化的稳定性，频率特性都比真空管差。阳极电流阳极电压2．光电倍增管构成：光电倍增管由一个光电阴极、若干个倍增极和阳极所构成。D1D2D3D4D11ＡK原理：当光线照射光电阴极Ｋ时，阴极发射出一些光电子，这些光电子首先打在第一倍增极Ｄ1上，由于Ｄ1电位高于Ｋ，光电子轰击Ｄ1时的动能相当大，因此Ｄ1发射的二次电子数比光电子数多几倍。第一倍增极发射的二次电子打到电位比Ｄ1高的第二倍增极Ｄ2上，Ｄ2发射的二次电子数增大几倍，这样逐级下

4、去，最后一个倍增极所发射的二次电子数比从阴极Ｋ发射的光电子数增加几个数量级。如11个倍增极的光电子管Ｄ11发射的二次电子数约为光电子数的105～106倍。最后一个倍增极所发射的二次电子被阳极Ａ收集，形成信号电流。应用：应用于微弱光照的场合。是一种将微弱信号转换为电信号的光电转换器件。光电倍增管电路原理KAR1R2R3R4R5R6R7R8R9R10RaD1D2D3D4D5D6D7D8D9CC1C2C3-UbbUaIa3.光敏电阻（光电导器件或光导管）（１）光敏电阻的工作原理是用光电导体制成的光电器

5、件，它是基于半导体光电效应工作的。光敏电阻无极性，纯粹是一个电阻器件，使用时可加直流偏压，也可加交流电压。光敏电阻的工作原理：光照时，电阻很小；无光照时，电阻很大。光照越强，电阻越小；光照停止，电阻又恢复原值。光照光敏电阻构成（结构）在坚固的金属外壳上安置绝缘陶瓷基板，基板上蒸镀或烧结上CdS(硫化镉）光电导体材料，为了增大受光面积，将光电导做成栅状。灵敏度：灵敏度很高光谱响应范围：从紫外区——到红外区域，而且，体积小，性能稳定，价格较低。几种典型光敏电阻①ＣｄＳ光敏电阻在可见光波段内灵敏度最高

6、。峰值波长５２０ｎｍ。主要应用于照相机的曝光表和电子快门。在光检测中可作为光桥、光位计、光检测器件中使用。②ＰｂＳ（硫化铅）光敏电阻：在近红外波段最灵敏。光谱响应范围１～３.５μｍ，峰值波长２.４μｍ③ＩｎＳｂ（锑化铟）光敏电阻使用范围：３～５μｍ光谱,在室温工作长波限可达７.５μｍ，峰值波长６μｍ。④ＨｇＣｄＴｅ系列器件是目前性能最优良最有前途的光电导探测器，尤其是对８－４μｍ大气窗口波段的探测更为重要。常用探测器波长范围：８～１４μｍ３～５μｍ１～３μｍ光敏电阻的主要参数和基本特性（１）光电

7、流：光敏电阻不受光照射时的阻值称为“暗电阻”，此时流过的电流称为“暗电流”。光敏电阻在受光照射时的阻值称为“亮电流”，此时电流称为“亮电流”。光电流＝亮电流－暗电流对于光敏电阻希望:暗阻愈大愈好亮阻越小越好实际光敏电阻　暗阻值一般兆欧数量级亮阻值一般在几千欧以下（２）光敏电阻的伏安特性在光敏电阻两端加电压与电流的关系曲线，称为光敏电阻的伏安特性。曲线知：i）所加电压Ｕ越高，光电流Ｉ也越大，而且无饱和现象。ii）在给定的光照下，Ｕ－Ｉ曲线是一直线，说明电阻值与外加电压无关。iii）在给定的电压下，

8、光电流的数值将随光照的增强而增加。（３）光照特性光电流Ｉ和光通量Ｆ的关系曲线，称光照特性。不同的光敏电阻的光照特性是不同的。但在大多数情况下，曲线的形状类似。缺点:光照特性是非线性的，不适宜做成线性的敏感器件。只做开关量的光电传感器。U(V)I(mA)100lx无光照伏安特性光照特性I(mA)F(ｌｍ)光通量④光谱特性光敏电阻对不同波长的入射光，其相对灵敏度不同。各种不同材料的光谱特性曲线相同。因为不同材料的峰值不同，所以在焊光敏电阻时，就应当把元件和光源结合起来考虑。⑤频率特性对于不同材料光敏