第五章 光电式传感器PPT课件

受光，PN结面积比一
般二极管大。
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传
感
器 原
光敏二极管
理
及
应
用 当无光照射时，与普通二极管一
样，电路中仅有很小的暗电流，
此时相当于光敏二极管截止
当有光照射时，在反向电压作用 下，反向饱和电流大大增加，形 成光电流，这时相当于光敏二极 管导通。
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缘基片上而成，纯粹是个电阻，没有极性
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传
感
器 原
光敏电阻演示
理
及 应
当光敏电
用 阻受到光照
时，光生电
子—空穴对
增加，阻值
减小，电流
增大。
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传
感
Baidu Nhomakorabea
器 原
测量电路
理
及
应
用 当无光照时，由于光敏电
阻的阻值太大，电路中电 电 极
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传
感
器 原
光电导效应
理
及
应
用 入射光强改变物质导
电率的物理现象称光
电导效应
基于光电导效应的光 电器件有光敏电阻
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传
感
器 原
光电伏生效应
理
及
应
用 光生伏特效应是半导体材料
吸收光能后，在PN结上产
光照
生电动势的效应。 处于反偏的PN结 ，当有光
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传
感
器 原
燃气热水器脉冲点火控制器
理
及
应
用 打火确认针产生火花，才可打开燃气阀门；否则燃气阀
门关闭，保证使用燃气器具的安全性
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传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用
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传
感
器 原
红外光电开关
＋
－
P
－ －
＋
＋ ＋
N
－
－
＋
照时，形成光电流I，并且 光照越大，光电流越大。
I
空穴
电子
基于此效应的光电元件有光
E
敏二极管、光敏三极管。
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传
感
器
原 理
光电管
及
应
用
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传
感
器 原
光电管结构
理
及
应
用 光电管由一个光电阴
极和阳极封装在玻璃
对准。当有不透明物体
在两者中间通过时，红
外光束会被阻断，光敏
三极管因收不到红外线 而产生一个电脉冲信号
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传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用 反射镜反射型传感器单侧安
装
需要调整反射镜的角度以取 得最佳反射效果
当有物体通过时，红外光束 被隔断，光敏三极管收不到
红外线而产生一个电脉冲信 号，其检测距离不如透射型
小于红限频率的入射光，光再强也不会激 发光电子；大于红限频率的入射光，光再
弱也会激发光电子。
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传
感
器 原
光电效应-内光电效应
理
及
应
用 物体受光照射后，其内部的原子释放出电
子，这些电子仍留在物体内部，使物体的
电阻率发生变化或产生光电动势的现象称
为内光电效应。
内光电效应又细分为光电导效应和光电伏 生效应。
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传
感
器 原
应用
理
及
应
用
自动扶梯自动 起停
产品计数
烟雾检测
高度辨认
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仓库门警卫
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自动注料
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传 感 器 原 理 及 应 用 机械鼠标
光电鼠标
第二代光 电鼠标
机械鼠标
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A（ 阳 极 ） I
K（ 阴 极 ）
R U0
E
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传
感
器 原
光电倍增管
理
及
应
用 在光电管的阴极与阳极之间（光电子飞跃
的路程上）安装若干个倍增极，就构成了
光电倍增管，
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传
感
器 原
光敏电阻
理
及
应
用 光敏电阻的工作原理是基于光电导效应，
由掺杂的光导体薄膜（光导体）沉积在绝
光
流很小；
当有适当波长范围内的光 线照射时，因其阻值变得 很小，电路中电流增加
根据电流表测出的电流值 的变化，即可推算出照射 光强的大小
μA
E
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传
感
器 原
光敏二极管
理
及
应
用 光敏二极管封装在透
明玻璃外壳中，PN结
在管子的顶部，可以
直接受到光照，为了
提高转换效率大面积
输出一个电脉冲。
被测体每转一周，产 生6个电脉冲，通过频 率计对脉冲计数，即 可得到旋转物体转速。
1-光源 2-透镜 3-半透 明膜 4-透镜 5-转盘 6透镜 7-光电元件
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感
器 原
表面缺陷光电传感器
理
及
应
用
表面光滑
表面有缺陷
1-光源 2-透镜 3-被测物 4-透镜 5-光电元件
理
及
应
用 红外光电开关是用来检测物体的靠近、通
过等状态的光电传感器，也有人称其为红
外传感器，简称光电开关
光电开关可分为透射式和反射式两种
反射型又分为两种情况：反射镜反射型和 被测体反射型
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传 感 器 原 理 及 应
用 透射型
红外光电开关
发光二极管和光敏三极 管相对安放，轴线严格
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感
器 原
光敏三极管
理
及
应
用
光
c NPN e
基区
发射区
基区
c＋
光N
RL
N
P
光
c
P
e
E
N
N
E
e－
结构
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平面和剖 面结构
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电路
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传
感
器 原
应用 －光电转速传感器
理
及
应
用 当被测物体旋转起来，
每相邻一对黑、白标
志，使光电元件由导
通变为不导通，对应
传
感
器 原
第五章 光传感器
理
及
应
用 光电效应
光电式传感器
光纤式传感器
CCD传感器
趣味小制作－报警器
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传
感
器 原
光电效应-外光电效应
理
及
应
用 光线照射在某些物体上，引起电子从这些
物体表面逸出的现象称为外光电效应，也
称光电发射。
光的频率必须高于某一限值，这个能使物 体发射光电子的最低光频率称为红限频率。
壳内组成，光电阴极
涂有光敏材料。
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传
感
器 原
原理
理
及
应
用 无光照射时，电路不通
有光线照射时，如果光子 能量大于电子的逸出功， 光 会有电子逸出，产生电子 发射
电子被带有正电的阳极吸 引，在光电管内形成光电
流
根据电流大小可知光量的 大小
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传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用 被测体反射型
发光二极管与光敏三极管光 轴在同一平面上，以某一角
度相交，交点处为待测点，
当有物体经过待测点时，发 光二极管的红外线经被测体 上的标记反射，被光敏三极 管接收，从而使光敏三极管 产生电脉冲信号
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