第9章光电式传感器.ppt

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1、第第9章章 光电式传感器光电式传感器n n本章知识点（技能点）：本章知识点（技能点）：n n1光电效应的分类n n2光电管、光电倍增管、光敏二极管和光敏三极管的工作原理和性能特点n n3常用的光电转换电路n n4光电传感器的应用先导案例：这是三星手机这是三星手机20092009年发布的新款年发布的新款Blue EarthBlue Earth手机，作为一直都十分手机，作为一直都十分重视和提倡推出重视和提倡推出“绿色产品绿色产品”来表来表达其对环保事业支持的三星在这款达其对环保事业支持的三星在这款手机内，采用了无害材质来体现其手机内，采用了无害材质来体现其环保特色：主要借助在机身背部内环保特色：主

2、要借助在机身背部内置的太阳能电池板来实现环保的目置的太阳能电池板来实现环保的目的。据悉，该电池板在阳光照射下的。据悉，该电池板在阳光照射下可启动额外能源来为手机提供足够可启动额外能源来为手机提供足够的电量，从而尽可能的避免对化学的电量，从而尽可能的避免对化学燃料电池的使用。那么，大家知道燃料电池的使用。那么，大家知道太阳能电池板是怎样利用太阳能为太阳能电池板是怎样利用太阳能为手机提供电能的吗？手机提供电能的吗？9.1 光电效应光电效应 光是一种以光速运动的粒子流，这种粒子称为光子。光是一种以光速运动的粒子流，这种粒子称为光子。每个光子具有的能量每个光子具有的能量 E E=hvhv (9-1)(

3、9-1)光电效应分为：外光电效应、内光电效应。光电效应分为：外光电效应、内光电效应。1.1.外光电效应外光电效应外光电效应外光电效应 在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象称为外光在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管就属于此类光电元件。电效应，如光电管、光电倍增管就属于此类光电元件。2.2.内光电效应内光电效应内光电效应内光电效应 在光线作用下能使物体在光线作用下能使物体(通常为半导体材料通常为半导体材料)的电阻率的电阻率发生改变或产生光电动势的现象称为内光电效应。内光发生改变或产生光电动势的现象称为内光电效应。内光电效应按其工作原理分为两种：光电导效应和

4、光生伏特电效应按其工作原理分为两种：光电导效应和光生伏特效应。效应。n n9.2 光电元件光电元件n n9.2.1 光电管光电管 在一个真空的玻璃在一个真空的玻璃在一个真空的玻璃在一个真空的玻璃外壳内装有两个电极，一外壳内装有两个电极，一外壳内装有两个电极，一外壳内装有两个电极，一个是阴极个是阴极个是阴极个是阴极K K，一个是阳极，一个是阳极，一个是阳极，一个是阳极A A。当阴极。当阴极。当阴极。当阴极K K受到适当波受到适当波受到适当波受到适当波长的光线照射时便发射电长的光线照射时便发射电长的光线照射时便发射电长的光线照射时便发射电子，电子被带正电位的阳子，电子被带正电位的阳子，电子被带正电

5、位的阳子，电子被带正电位的阳极极极极A A所吸引，这样在光电所吸引，这样在光电所吸引，这样在光电所吸引，这样在光电管内就产生了电子流，于管内就产生了电子流，于管内就产生了电子流，于管内就产生了电子流，于是在外电路中便产生了电是在外电路中便产生了电是在外电路中便产生了电是在外电路中便产生了电流流流流 1.光电管的伏安特性光电管的伏安特性 2.光电管的光电特性光电管的光电特性3.光电管的光谱特性光电管的光谱特性 4.暗电流暗电流9.2.2 光电倍增管光电倍增管9.2.3光敏电阻光敏电阻1.光敏电阻的结构及工作原理光敏电阻的结构及工作原理2.光敏电阻的主要参数光敏电阻的主要参数9.2.4 光敏二极管和光敏三极管光敏二极管和光敏三极管9.3 光电式传感器的分类光电式传感器的分类9.4 光电转换电路光电转换电路9.5光电式传感器的应用光电式传感器的应用1.1.光电电位器式传感器光电电位器式传感器光电电位器式传感器光电电位器式传感器2.2.直射式光电转速传感器直射式光电转速传感器直射式光电转速传感器直射式光电转速传感器3.带材跑偏检测器带材跑偏检测器4.4.光断续器光断续器光断续器光断续器