光电式传感器 - Charles-Charmless/Charles-Charmless.github.io GitHub Wiki

光电效应

• 外光电效应：光电管，光电倍增管
• 内光电效应：
  • 光电导效应：对于半导体材料吸收了入射光子能量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 、 阻值降低这种现象称为光电导效应，代表器件：光敏电阻，光敏二极管，光敏三极管，
  • 光生伏特效应：在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象,称为光生伏特效应，代表器件：光电池

光敏器件的主要参数：

• 暗输出
• 明输出
• 工作状态输出

伏安特性：在一定照度下，流过光敏电阻的电流和光敏电阻两端的电压的关系

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光照特性：光电流I与光照强度之间的关系，不同材料的光照特性不相同，绝大数光敏电阻光照特性是非线性的

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光谱特性：光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用，即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。

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频率特性：

工作原理：施加正电压在电极上

分类：阶跃型，梯度型（梯度光纤又称为自聚焦光纤）

单模光纤，多模光纤（传输模式不同）

数值孔径：$NA=sin\theta_c=\frac{1}{n_0}\sqrt{n_1^2-n_2^2}$

用途：光纤传感器是研究光在调制区内被外界参数（温度，压力，应变，位移，振动，图像等）的调制效果，外界参数可能引起光的强度，波长，频率，相位，偏振态等光学性质的变化，从而形成不同的调制

分类：

• 传感型（探测型，功能型）光纤传感器：利用光纤本身的某些敏感特性实现对被测量的测量。（利用光纤对外界信息的敏感特性，将传和感合一，传感器中光纤是连续的）
• 传光型（拾光型）光纤传感器：光纤只作为传光介质（只传不感，对外界信息的感觉功能依靠其他物理性质的功能元件完成，光线不连续）

组成：光栅读数头（把输入量转换成电信号），光栅数显表（细分，辨向，显示）