第七章 光电式传感器

其它□
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d d dx Bt Blv ，线圈内感应电势： e W dt dt dt
二、磁电感应式传感器基本特性 磁电传感器的输出电流：
Io
B lWv E o R Rf R Rf Io B lW o v I
讨论、作业和思考： 思考：试用射线分析方法，阐明阶跃光纤的导光原理，并解释光纤数值孔径的物理意 义。 其他：
其它□
（请打√） 改进设想
讨论、作业和思考： 作业：1、何谓外光电效应光电导效应和光生伏特效应? 2、试比较光电池光敏晶体管光敏电阻及光电倍增管在使用性能上的差别。 其他：
授课题目名称：7.3 内光电效应器件 授课方式 （请打√）
理论课 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他
周 次 课时安排
第 12 周 2 学时
其它□
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讨论、作业和思考： 作业：什么是内光电效应，什么是外光电效应？
其他：
授课题目名称：7.1 光电效应 授课方式 （请打√）
7.2 外光电效应器件 周 次 课时安排
第 11 周 2 学时
理论课 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他
教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次） ： 熟悉光生伏特效应特性；掌握光电管、光电倍增管结构及工作原理 教学重点、难点、关键知识点及采用的措施： 重点：光电管、光电倍增管结构及工作原理 难点：势垒效应、侧向光电效应 教学方法及手段设计：板书 多媒体辅助教学 教具□ 教学基本内容（提纲）
7.4 光电传感器的应用 一、烟尘浊度监测仪 二、光电转速传感器 三、光电池应用 1.太阳电池电源 2.光电池在光电检测和自动控制方面的应用 3.光电池在检测和控制方面应用中的几种基本电路 第 8 章 磁电式传感器 8.1 磁电感应式传感器 利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。 一、磁电感应式传感器工作原理 导体内感应电势： e
（2）光生伏特效应 在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做光生 伏特效应。 ①势垒效应 （结光电效应） :接触的半导体和 PN 结中， 当光线照射其接触区域时， 便引起光电动势。 ②侧向光电效应: 当半导体光电器件受光照不均匀时，有载流子浓度梯度将会产 生侧向光电效应。 7.2 外光电效应器件 一、光电管及其基本特性 1. 结构与工作原理 2. 主要性能 二、光电倍增管及其基本特性
其它□
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讨论、作业和思考： 思考：内光电效应器件的工作原理及各自的应用领域。
其他：
授课题目名称：7.4 光电传感器的应用 授课方式 （请打√）
第 8 章 磁电式传感器
8.1 磁电感应式传感器 周 次 课时安排
第 12 周 2 学时
理论课 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他
教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次） ： 了解光电传感器应用；熟悉磁电感应式传感器工作原理及基本特性 教学重点、难点、关键知识点及采用的措施： 重点：磁电感应式传感器工作原理 难点：磁电感应式传感器工作原理及基本特性 教学方法及手段设计：板书 多媒体辅助教学 教具□ 教学基本内容（提纲）
教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次） ： 掌握内光电效应器件类型及工作原理。 教学重点、难点、关键知识点及采用的措施： 重点：光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管工作原理 难点：光电池工作原理 教学方法及手段设计：板书 多媒体辅助教学 教具□ 教学基本内容（提纲） 7.3 内光电效应器件
一、光敏电阻: 基于光电导效应 1. 光敏电阻的工作原理和结构 2. 光敏电阻的主要参数和基本特性 二、光电池 : 利用光生伏特效应把光直接转变成电能的器件。 1. 光电池的结构和工作原理: 当光照到 PN 结区时，如果光子能量足够大，将 在结区附近激发出电子-空穴对，在 N 区聚积负电荷，P 区聚积正电荷，这 样 N 区和 P 区之间出现电位差。 2. 基本特性 三、光敏二极管和光敏三极管 1.光敏二极管:受光照射时，PN 结附近受光子轰击，吸收其能量而产生电子空穴对，从而使 P 区和 N 区的少数载流子浓度大大增加，因此在外加反向偏 压和内电场的作用下， P 区的少数载流子渡越阻挡层进入 N 区， N 区的少 数载流子渡越阻挡层进入 P 区，从而使通过 PN 结的反向电流大为增加，这 就形成了光电流。 2. 光敏三极管:当光线照射在集电结的基区时 ,会产生电子-空穴对,在内电场 的作用下,光生电子被拉到集电极 ,基区留下空穴,使基极与发射极间的电压 升高,这样便有大量的电子流向集电极 ,形成输出电流,且集电极电流为光电 流的β 倍。
6.4 其他温度传感器 一、铂电阻温度传感器：可测量和控制–200℃～650℃范围内的温度 二、水晶温度传感器：利用水晶振子的振动频率随温度变化的特性制成 三、分布温度传感器：对于在空间延伸的设备和装置，进行温度越限的检测和控制 四、双金属温度传感器：双金属式温度保护器 第 7 章光电式传感器 7.1 光电效应 一、光电效应：指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量，从而产生 的电效应。 １．外光电效应： 在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 2、内光电效应： 当光照射在物体上，使物体的 电阻率ρ 发生变化，或产生光生电 动势的现象。 （1） 光电导效应： 在光线作用，电子吸收光子能 量从键合状态过渡到自由状态，而 引起材料电导率的变化，这种现象被称为光电导效应。
授课题目名称：6.4 其他温度传感器 授课方式 （请打√）
第 7 章光电式传感器
7.1 光电效应 周 次 课时安排
第 11 周 2 学时
理论课 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他
教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次） ： 了解常用温度传感器测温形式；掌握外光电效应、内光电效应产生原因 教学重点、难点、关键知识点及采用的措施： 重点：外光电效应、内光电效应产生原因 难点：光电导效应 教学方法及手段设计：板书 多媒体辅助教学 教具□ 教学基本内容（提纲）