光电传感技术应用与发展论文.doc

目 录
１绪 论ﻩ2
2光电传感器的基本知识3
２。1光电效应ﻩ３
2。2光电传感器的构成ﻩ３
2。３光电传感器的工作原理ﻩ4
3光电管5
３。1 真空光电管ﻩ5
3．２ 充气光电管ﻩ6
4 光电倍增管ﻩ6
5 光敏电阻7
5．1 概述７
主要参数与特性8
　应用１0
6　光敏二极管和光敏晶体管11
6．１　光敏二极管ﻩ11
光敏三极管ﻩ1３
7 光电池14
光电池的定义14
光伏发电的原理ﻩ１5
8光电传感器的应用17
应用概述ﻩ17
应用举例１8
9光电传感技术的发展19
9。1传感器的发展动向ﻩ1９
致谢21
［参考文献］２2
1绪 论
光电传感器最根本的原理是光电效应,光电效应又分为外光电效应和内光电效应外光电效应：在光线作用下,，：（1），对于半导体材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。（2）。
1０m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等）无法离检测。(２）对检测物体的限制很少 。由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属,它可对玻璃．塑料。木材。液体等几乎所有物体进行检测.（3）响应时间短。光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短. （4）,或通过构成特殊的受光光学系统，.(５）可实现非接触的检测。可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。（6)。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。(7）便于调整。在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。ﻫ
2光电传感器的基本知识
2．1光电效应
　　 光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限波长,对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，,即光电效应的瞬时性，按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。可事实是,只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位（即
光子或光量子)所组成。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于18８７年发现，对发展量子理论起了根本性作用，在光的照射下，使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应（Photｏelectrｉｃ ｅfｆect）。 光电效应分为光电子发射、，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。　　
　 光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关 ，光是电磁波,但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响．
２。２光电传感器的构成
光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
　 光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。
　　发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED)和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的反射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回，具有实