文档介绍：Sensor & Detecting Technology
主要内容
概述
外光电效应
内光电效应
阻挡层光电效应
第四章光电式传感器原理
光电传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的装置。
使用它测量非电量时,首先将这些非电物理量的变化转换成光信号的变化,再由光电传感器将光信号的变化转变为电信号的变化。
光电传感器具有结构简单、非接触、高可靠、高精度和反应速度快等特点。
概述
1、光谱
光谱(spectrum) 是复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后,被色散开的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案,全称为光学频谱。
光波:波长为10—106nm的电磁波
可见光:波长380—780nm
紫外线:波长10—380nm
波长300—380nm称为近紫外线
波长200—300nm称为远紫外线
波长10—200nm称为极远紫外线
红外线:波长780—106nm
波长3μm(即3000nm)以下的称近红外线
波长超过3μm 的红外线称为远红外线。
概述
2、光电器件
(1)钨丝白炽灯
用钨丝通电加热作为光辐射源最为普通,一般白炽灯的辐射光谱是连续的
发光范围:可见光、大量红外线和紫外线,任何光敏元件都能和它配合接收到光信号。
特点:寿命短而且发热大、效率低、动态特性差,但对接收光敏元件的光谱特性要求不高,是可取之处。
在普通白炽灯基础上制作的发光器件有溴钨灯和碘钨灯,其体积较小,光效高,寿命也较长。
概述
(2)气体放电灯
定义:利用电流通过气体产生发光现象制成的灯。
气体放电灯的光谱是不连续的,光谱与气体的种类及放电条件有关。改变气体的成分、阴极材料和放电电流大小,可得到主要在某一光谱范围的辐射。
低压***灯、氢灯、钠灯、氦灯是光谱仪器中常用的光源,统称为光谱灯。
例如低压***灯的辐射波长为254nm,钠灯的辐射波长为589nm,它们经常用作光电检测仪器的单色光源。
气体放电灯消耗的能量仅为白炽灯1/2—1/3。
概述
(3)发光二极管LED(Light Emitting Diode)
由半导体PN结构成,其工作电压低、响应速度快、寿命长、体积小、重量轻,因此获得了广泛的应用。
概述
(4)激光器
激光是20世纪60年代出现的最重大科技成就之一,具有高方向性、高单***和高亮度三个重要特性。。
激光器种类繁多,按工作物质分类:
固体激光器(如红宝石激光器)
气体激光器(如氦-氖气体激光器、二氧化碳激光器)
半导体激光器(如***化镓激光器)
液体激光器。
概述