光電傳感器的光效應是哪幾種?

發布日期 :2019-12-07 閱讀量 :1132

光電傳感器是一種小型電子設備 ,各種光電檢測係統中實現光電轉換的關鍵元件。它主要是利用光的各種性質 ,檢測物體的有無和表麵狀態的變化等的傳感器 。光電式傳感器具有非接觸 、響應快 、性能可靠等特點 ,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用 。

光電傳感器一般由光源 、光學通路和光電元件三部分組成 。 把被測量的變化轉換成光信號的變化 ,然後借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號 。
光電元件是光電傳感器中最重要的組成部分 ,它的核心工作原理是不同類型的光電效應 。根據波粒二象性 ,光是由光速運動的光子所組成 , 當物體受到光線照射時 ,其內部的電子吸收了光子的能量後改變狀態 ,自身的電性質也會發生改變 ,這樣的現象稱為光電效應 。


根據電屬性狀態的不同變化 ,將光電效應分為以下三種 :


1)外光電效應


在光線作用下使電子逸出物體表麵的現象稱為外光電效應 。基於外光電效應的光電元件有光電管 ,光電倍增管等 。


2)光電島效應


有光電管 ,光電倍增管等 。


半導體內的電子吸收光子後不能躍出半導體 ,使物體的電導率發生變化 ,或產生光生電動勢的現象稱為內光電效應 。內光電效應按其工作原理可分為光電導效應和光生伏特效應 。基於光電導效應的光電元件有光敏電阻 ,光敏晶體管等 。


3)光生伏特效應


在光線作用下 ,物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏特效應 。基於光生伏特效應的光電元件有光電池和光敏二極管 、三極管等 。


以光電管為例 ,當入射光照射在陰極上時 ,單個光子把它的全部能量傳遞給陰極材料中的一個自由電子 ,從而使自由電子的能量增加 。當電子獲得的能量大於陰極材料的逸出功時 ,它就可以克服金屬表麵束縛而逸出 ,形成電子發射 ,這種電子稱為光電子 。 隻有當入射光的頻率高於極限頻率時 ,才會產生光電子 。光電傳感器是一種小型電子設備 ,各種光電檢測係統中實現光電轉換的關鍵元件 。它主要是利用光的各種性質 ,檢測物體的有無和表麵狀態的變化等的傳感器 。光電式傳感器具有非接觸 、響應快 、性能可靠等特點 ,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用 。 光電傳感器一般由光源 、光學通路和光電元件三部分組成 。 把被測量的變化轉換成光信號的變化 ,然後借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號 。 光電元件是光電傳感器中最重要的組成部分 ,它的核心工作原理是不同類型的光電效應 。根據波粒二象性 ,光是由光速運動的光子所組成 , 當物體受到光線照射時 ,其內部的電子吸收了光子的能量後改變狀態 ,自身的電性質也會發生改變 ,這樣的現象稱為光電效應 。 根據電屬性狀態的不同變化 ,將光電效應分為以下三種 : 1)外光電效應 在光線作用下使電子逸出物體表麵的現象稱為外光電效應 。基於外光電效應的光電元件有光電管 ,光電倍增管等 。 2)光電島效應 有光電管 ,光電倍增管等 。 半導體內的電子吸收光子後不能躍出半導體 ,使物體的電導率發生變化 ,或產生光生電動勢的現象稱為內光電效應 。內光電效應按其工作原理可分為光電導效應和光生伏特效應 。基於光電導效應的光電元件有光敏電阻 ,光敏晶體管等 。 3)光生伏特效應 在光線作用下 ,物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏特效應 。基於光生伏特效應的光電元件有光電池和光敏二極管 、三極管等 。 以光電管為例 ,當入射光照射在陰極上時 ,單個光子把它的全部能量傳遞給陰極材料中的一個自由電子 ,從而使自由電子的能量增加 。當電子獲得的能量大於陰極材料的逸出功時 ,它就可以克服金屬表麵束縛而逸出 ,形成電子發射 ,這種電子稱為光電子 。 隻有當入射光的頻率高於極限頻率時 ,才會產生光電子 。