文档介绍：第6章光电式传感器及应用2020/9/161光电式传感器是以光电元件作为转化元件,将被测非电量通过光量的变化再转化成电量的传感器。光电式传感器一般由光源、光学元件和光电元件3部分组成。光电元件是构成光电式传感器最主要的部件。光电器件响应快、结构简单、使用方便,而且有较高的可靠性,因此在自动检测,计算机和控制系统中,应用非常广泛。光电式传感器的物理基础是光电效应。。根据光的波粒二象性,光是一种以光速运动的粒子流,这种粒子称为光子。具有的能量hν正比于光的频率ν(h普朗克常数)。每个光子具有的能量为E=,其光子能量是不相同的,频率越高,光子能量越大。用光照射某一物体,可以看作物体受到一连串能量为hν的光子所轰击,组成该物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。特点5(1)外光电效应。真空管元件(2)内光电效应。(3)光生伏特效应。(2)、(3)类属于半导体元件。光电响应的类型6流明(lm)和勒克斯(lx)两个光学单位。所谓流明是光通量的单位,所有的灯都以流明表征输出光通量的大小。勒克斯是照度的单位,它表征受照物体被照程度的物理量。光学单位7(1)结构与工作原理。它们是利用外光电效应制成的光电元件。、光电倍增管光电管的结构8当电子获得的能量大于阴极材料的逸出功A时,自由电子就可以克服金属表面束缚而逸出,形成逸出电子。这种逸出的电子称为光电子,光电子逸出金属表面的初速度υ可由爱因斯坦光电效应方程确定。(1/2)mυ2=hν−A光电子的能量9当阴极金属材料选定后,要使阴极金属表面有电子逸出,入射光的频率ν要大于某一最低限度,否则当hν小于A时,不管光通量有多大,都不可能有电子逸出,这个最低限度的频率称为红限。当hν大于A时,光通量越大,逸出的电子数目也越多,光电流Iφ就越大。特点10