传感器及应用 第9章 光电式传感器.ppt

《传感器及应用 第9章 光电式传感器.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章　光电式传感器光电器件光电效应外光电效应内光电效应光敏二极管、光敏晶体管光电池CCD光电传感器的应用光电效应外光电效应光子，光子能量；光电子外光电效应是指在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。内光电效应在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应光电导效应：光敏电阻、光敏二极管（晶体管）光生伏特效应：光电池光电效应光敏电阻无光照时，光敏电阻阻值很大，电路中电流很小；当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值急剧减小，电路中电流迅速增大。材料敏感范围暗电阻亮电阻响应速率硫化镉0.3～1μm（可见光）大于1M小于1K10－2硫化铅5～3μm（近、中红

2、外）如：用以火焰探测器大于2M小于1K10－4基本特性伏安特性光照特性光谱特性频率特性温度特性光敏二极管、光敏晶体管光敏二极管光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态暗电流、光电流（光照越强，光电流？）光敏三极管基极无引出线，集电极相对于发射极为正电压当光照射在集电结上时,就会在结附近产生电子-空穴对,从而形成光电流,相当于三极管的基极电流。因此集电极电流是光生电流的β倍,所以光敏晶体管有放大作用。硅：敏感可见光，可用来探测可见光或赤热状态物体锗：敏感红外光，可用于红外光探测光电池一个大面积的PN节，光照下产生的电子－空穴对向两级扩散，形成与光照强度有关的电动势。光电耦合器件光电耦合

3、器光电开关CCD（电荷耦合器件）结构：MOS电容器→光敏元或像素；MOS阵列→CCD器件原理：金属氧化物SiO2沟阻耗尽层（势阱）衬底P-Si少数载流子光电传感器的应用2931光纤传感器光纤的结构光纤的传光原理光纤传感器工作原理利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成测量功能型——利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成传光型——光纤仅仅起传输光的作用，它在光纤端面或中间加装其它敏感元件感受被测量的变化被测对象光纤敏感元件至信号处理系统光源光纤光探测器被测对象光敏感元件至信号处理系统光源光纤光探测器红外传感器——辐射式传感器红外辐射本质是热辐射以波的形式在空间直线传播，真空中以光速传播当

4、物体温度低于1000℃时，向外辐射的不再是可见光，而是红外光红外线在通过大气层时,有三个波段透过率高,它们是2~2.6μm、3~5μm和8~14μm红外探测器热探测器利用红外辐射的热效应，探测器的敏感元件吸收辐射能后引起温度升高，进而使某些有关物理参数发生变化，通过测量物理参数的变化来确定探测器所吸收的红外辐射。光子探测器利用入射光辐射的光子流与探测器材料中的电子互相作用，从而改变电子的能量状态，引起各种电学现象。红外传感器的应用红外测温仪红外传感器的应用红外线气体分析仪CO2起滤波作业N2