003常用传感器及敏感元件2.pdf

第三章 常用传感器与敏感元件 第五节 光电传感器 第六节 光纤传感器 第七节 半导体传感器 第八节 红外测试系统* 第九节 激光测试传感器* 第十节 传感器的选用原则 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 晦 第五节 光电传感器 l 光信号转换为电信号的器件称为光电传感器或光 电元件。作非电量测量时，光电传感器先 被测物 理量转换为光量，然后再将该光量转换为电量。 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。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 香Ì 一、光电测量原理 l 光电传感器的工作基础是光电效应，光电 效应按其作用原理又分为外光电效应、内 光电效应和光生伏打效应。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 香Ì 1、外光电效应 在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸 出的现象称外光电效应，亦称光电子发射效应。 电磁能转换为动能。 对每一种光电阴极材料均有一个确定的光频 率阈值。当入射光频率低于该值时，无论入射光 的光强多大，均不能引起光电子发射。反之，入 射光频率高于阈值频率，即使光强较小，也会引 发光电子发射。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 香Ì （1）外光电效应器件： n 真空光电管或光电管 两种结构：a图光电阴极K由半圆筒形金属片制成，用于在 入射光照下发射光电子。阳极A为位于阴极轴心的一根金 属丝，有效接收阴极发射的电子； b图中阴极直接做 在玻璃壳内壁上，入射光穿过玻璃可直接投射到阴极上。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ÿ 光电特性：在恒定工作电压和入射光的频率成分 条件下，光电管接收的入射光通量值Φ与其输出 光电流I 之间的比例关系。 Φ II // AA •光电管的特性取决于光电阴 AA 极材料，材料不同，对不同 波长的光辐射有不同灵敏度。 100100 •银氧铯阴极在整个可见光区 7575 11 域均有一定的灵敏度，且在 5050 3 在近紫外光区(4.5×10 A°) 22 2525 和近红外光区(7.5×103 3 A°～ 8×10 A°)分别有两 00 00..55 11..00 11..55 2.2.00 22..55 //1m1m 个峰值，常用来作为红外光 传感器。 1- 铯阴极 2-氧铯阴极