發布日期：2022-10-09 點擊率：215
光電開關將輸入的電流在發射器上轉換為光信號并射出，然后接收器根據接收到的光線強弱或有無，對目標物體進行檢測。大多數光電開關都是采用波長接近可見光的紅外線光波。今天我們來詳細介紹下光電開關的分類類型：
1：按檢測形式的分類：（1）對射式；（2）漫反射式；（3）鏡面反射式；（4）輻射光檢測形式；（5）限定反射式；（6）夾角式；（7）同軸檢測式（單鏡頭）；（8）光導纖維式
2：按檢測方法的分類：（1）光量法；（2）三角測距法；（3）激光測量法
3：按光源種類的分類：（1）白熾燈式（可見光）；（2）發光二極管（LED）式（可見光、近紅外光）；（3）熒光式（可見光）；（4）紫外光式（不可見光）；（5）氣體激光式（可見光）；（6）半導體激光式（紅光、近紅外光）
4：按光源調制種類的分類：（1）直流光式；（2）調制式
5：按供電種類的分類：（1）直流式；（2）交流式；（3）直流交流混合式
6：按輸出種類的分類：（1）三極管NPN輸出；（2）三極管PNP輸出；（3）三極管NPN與PNP混合輸出；（4）固態隔離無觸點輸出；（5）繼電器觸點輸出；（6）可控硅輸出；（7）模擬電壓；（8）模擬電流；（9）數據信號
7：按結構種類的分類：(1)內藏放大器式；（2）放大器分離式；（3）光纖式；（4）自控式
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標準類型
1）漫反射型：一般型或能量型 (-8)，聚焦式 (-8-H)，帶背景抑制功能型 (-8-H)，帶背景分析功能型 (-8-HW)
2）反射板型：一般型 (-6)，帶偏振濾波功能型 (-54, -55)，帶透明體檢測功能型 (-54-G)，帶前景抑制功能型 (-54-V)
3）對射型
4）槽型
5）光纖傳感器：塑料光纖型，玻璃光纖型
6）色標傳感器，顏色傳感器，熒光傳感器
7）光通訊
8）激光測距：三角反射原理型，相位差原理型，時間差原理型
9）光柵
10）防爆/隔爆型 1）安全對射光電
2）安全光柵
3）安全光幕
4）安全控制器
門控類型
1）雷達傳感器：區域檢測型
2）主動式傳感器：單光束型，多光束型，區域檢測型
3）被動式傳感器：區域檢測型
4）電梯光幕
5）通用光電：槽形，對射型等 ①檢測距離長
如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實現其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法遠距離檢測。
②對檢測物體的限制少
由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬，它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進行檢測。
③響應時間短
光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構成，所以不包含機械性工作時間，響應時間非常短。
④分辨率高
能通過高級設計技術使投光光束集中在小光點，或通過構成特殊的受光光學系統，來實現高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。
⑤可實現非接觸的檢測
可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。
⑥可實現顏色判別
通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質，可對檢測物體的顏色進行檢測。
⑦便于調整
在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。 一、煙塵濁度監測儀
防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
二、條形碼掃描筆
當掃描筆頭在條形碼上移動時，若遇到黑色線條，發光二極管的光線將被黑線吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗，處于截止狀態。當遇到白色間隔時，發光二極管所發出的光線，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產生光電流而導通。整個條形碼被掃描過之后，光敏三極管將條形碼變形一個個電脈沖信號，該信號經放大、整形后便形成脈沖列，再經計算機處理，完成對條形碼信息的識別。 三、產品計數器
產品在傳送帶上運行時，不斷地遮擋光源到光電傳感器的光路，使光電脈沖電路產生一個個電脈沖信號。產品每遮光一次，光電傳感器電路便產生一個脈沖信號，因此，輸出的脈沖數即代表產品的數目，該脈沖經計數電路計數并由顯示電路顯示出來。
四、光電式煙霧報警器
沒有煙霧時，發光二極管發出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收信號。沒有輸出，有煙霧時，發光二極管發出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號輸出，發出報警。
五、測量轉速
在電動機的旋轉軸上涂上黑白兩種顏色，轉動時，反射光與不反射光交替出現，光電傳感器相應地間斷接收光的反射信號，并輸出間斷的電信號，再經放大器及整形電路放大整形輸出方波信號，最后由電子數字顯示器輸出電機的轉速。
六、光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
應用案例
光電傳感器應用于激光武器
由于光電傳感器對紅外輻射，或可見光，或對二者都特別靈敏，因而就更加容易成為激光攻擊的目標。此外，電子系統及傳感器本身還極易受到激光產生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無法正常工作。戰場上的激光武器攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種：用適當能量的激光束將傳感器“致盲”，使其無法探測或繼續跟蹤已經探測到的目標。或者，如果傳感器正在導引武器飛向目標，則致盲將使其失去目標。綜上所述，由于傳感器在戰場上發揮的作用越來越重要，同時又很容易遭受激光攻擊，它們已成為低能激光武器的首選目標 。
光電傳感器應用于自動抄表系統
隨著微電子技術、傳感器技術、計算機技術及現代通訊技術的發展，可以利用光電傳感器來研制自動抄表系統。電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產生的轉矩驅動而旋轉。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉數轉換成脈沖數。如：在旋轉的光亮的鋁盤上局部涂黑，再配以反射式光電發射接收對管，則當鋁盤旋轉時，在局部涂黑處便產生脈沖，并可將鋁盤的轉數采樣轉換為相應的脈沖數，并經光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進行計數處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進入微機。再結合其它傳輸方式便可以形成自動抄表系統。
光電傳感器應用于監控煙塵污染
光電傳感器是一種小型電子設備，它可以檢測出其接收到的光強的變化，通過把光強度的變化轉換成電信號的變化實現控制功能。由于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，而我們可以利用光電傳感器的特性來檢測煙塵的情況，因而光電傳感器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。 1）暫態響應范圍寬，諧波測量能力強
暫態特性的優劣是判斷一種互感器能否在電力系統中獲得應用的一個重要參數，特別是與繼電保護動作時間的配合。傳統電磁式互感器由于存在鐵芯，對高頻信號的響應特性較差，不能正確反映一次側的暫態過程。而光電互感器傳測量的頻率范圍主要由電子線路部分決定，沒有鐵芯飽和的問題，因此能夠準確反映一次側的暫態過程。一般可設計到0.1 Hz到1 MHz，特殊的可設計到200 MHz的帶通。光電傳感器的結構可以測量高壓電力線路上的諧波。而電磁感應互感器是難以達到的。
2）數字接口，通信能力強
由于光電傳感器下傳的就是光數字信號，與通信網絡容易接口，且傳輸過程中沒有測量誤差。同時隨著微機化的保護控制設備的廣泛采用，光電互感器可以直接向二次設備提供數字量，這樣就能省去原來保護裝置中的變換器和A/D采樣部分，使二次設備得到大大的簡化，推動保護新原理的研究。
3）體積小，重量輕、易升級，滿足變電站小型化與緊湊型的要求，由于光電傳感器是靠傳感頭和電子線路進行信號的獲取和處理，體積小，重量一般在 1000 kg以下，便于集成在AIS或GIS中，這樣將大大減少變電站的占地面積，滿足變電站小型化和緊湊化的要求。同時光電互感器通過少量光纜與二次設備連接，可使電纜溝和電纜大為減。 光電傳感器的主要應用領域：車載娛樂/導航/DVD系統背光控制，以便在所有的環境光條件下都可以顯示出理想的背光亮度；后座娛樂用顯示器背光控制；儀表組背光控制(速度計/轉速計)；自動后視鏡亮度控制(通常要求兩個傳感器，一個是前向的，一個是后向的)；自動前大燈和雨水感應控制(專用，根據需求進行變化)；后視相機控制(專用，根據需求進行變化)。在提供更舒適的顯示質量方面已經成為最有效的解決方案之一，它具有與人眼相似的特性，這對于汽車應用而言至關重要，因為這些應用要求在所有環境光條件下都能達到完全的背光效果。例如，在白天，用戶需要最大的亮度來實現最佳的可見度，但是這種亮度在對于夜間條件而言則是過亮的，因此帶有良好光譜響應 (良好的IR衰減)的光傳感器、適當的動態范圍和整體的良好輸出信號調節可以很容易地自動完成這些應用。終端用戶可以設置幾個閾值水平(如低、中、亮光)，或能夠隨意地動態地改變傳感器的背光亮度。這也適用于汽車后視鏡亮度控制，當鏡子變暗和/或變亮時需要智能的亮度管理，可以通過環境光傳感器來完成。
對于便攜式應用，如果用戶不改變系統設置(通常是亮度控制)，那么一個顯示器總是消耗同樣多的能量。在室外等特別亮的區域，用戶傾向于提高顯示器的亮度，這就會增加系統的功耗。而當條件變化時，如進入建筑物，大多數用戶都不會去改變設置，因此系統功耗仍然保持很高。但是，通過使用一個光傳感器，系統能夠自動檢測條件變化并調節設置，以保證顯示器處于最佳的亮度，進而降低總功耗。在一般的消費類應用中，這也能夠延長電池壽命。對于移動電話、筆計本電腦、PAD和數碼相機，通過采用環境光傳感器反饋，可以自動進行亮度控制，從而延長了電池壽命。
并不是一個新的構想。在數十年前就已經利用光電二極管和光敏電阻來實現這一構想。所謂新構想，是指對環境光感應的同時還能消減無用的紅外線和紫外線光，而且在支持汽車規格AECQ-1000嚴格要求的同時還可以實現小封裝，尤其是能夠保證在-40度至+105度(2級)溫度范圍內的操作，以滿足其余的規格要求。如何保持工作質量標準并滿足AECQ-1000的2級工作要求，這是當今在所有光設計解決方案中所面臨的挑戰。采用一個光傳感器或LED發射器或接收器時，任何的光學解決方案都會面臨著暴露在恒定高溫下(>+85度)而出現的封裝變色問題(會變暗或變成淡黃)。同樣值得一提的是，到目前為止，所有環境光傳感器的應用都限于車艙內，在發動機艙或戶外環境中還沒有出現光傳感器應用。事實上，即使出現了這樣的應用，光封裝也不是針對這樣的苛刻條件(+125或+150度的條件)而設計，因此，在當前的光學封裝技術下，它們很可能還不能夠承受這樣的條件。
半導體相似傳感器和封裝開發的最新進展使得終端用戶在光傳感器上具有了更廣泛的選擇。小封裝、低功耗、高集成和簡單易用性是設計者更多地采用光傳感器的原因，其應用范圍涉及消費類電子、工業應用以及汽車領域。 1、用于目標跟蹤和坐標定位256光電管陣列四象限CMOS光電傳感器
將傳統的象限傳感器與當前迅速發展的CMOS圖象傳感器相結合，提出了使用有源傳感陣列感光的256單元光電管陣列四象限CMOS光電傳感器。
該傳感器的感光單元采用了CMOS圖象傳感器中使用的有源像素傳感器(Active Pixel Sensor，APS)設計，在感光單元內部由光電信號預處理電路直接將傳感產生的光電信號轉化為幅度較大的電信號輸出，避免了對微弱信號的處理，降低了噪聲的影響。傳感器應用陣列采集光信號，可以直接確定目標光源的坐標位置并實現一步到位的快速調整。傳感器使用標準CMOS工藝制造，將傳感陣列與信號處理電路集成在同一芯片上，可以實現傳感器的SOC集成和智能化(Smart Sensor)設計。廣泛應用于激光的瞄準、制導、跟蹤，搜索裝置，精密測量，如激光微定位、位移監控、精密機床的光電控制等領域。是一種用于目標跟蹤和坐標定位的新型集成陣列四象限CMOS光電傳感器。
2、光敏象限陣列與磁敏線陣列兼容CMOS數模混合傳感器集成電路
基于硅光電傳感的象限傳感器廣泛應用于激光的跟蹤制導、位移監控、精密機床等控制等領域。基于硅的半導體磁敏傳感器廣泛應用于測量磁場強度的各種磁場計、讀出磁介質上信息的各類磁頭以及非磁信號的探測器等。
3、應用光電二極管陣列的SPR生物傳感器微弱信號檢測
以提升表面等離子共振生物醫學傳感器的檢測能力為目標,用高性能光電二極管陣列為光電轉換器件,論證并實現一種可高效抑制噪聲的檢測方法,利用光電二極管陣列器件可輸出參考噪聲信號的特性,通過相干消噪結合小波軟閾值消噪,使SPR傳感器輸出信噪比從40dB左右提高到52dB以上.用SPR傳感器檢測人體免疫球蛋白(IgG)分子特異性結合的實驗表明,該方法顯著提高了SPR傳感器的分辨率,使之可精確檢測樣液中IgG含量10~(-3)mg/mL量級的微弱變化,精度和分辨率提升一個數量級以上。
4、光電檢測傳感器陣列在運動物體檢測中的應用
一個基于覆蓋理論和卡爾曼濾波算法的光電檢測傳感器陣列,該陣列具有采集和處理陣列覆蓋區域中所感知對象信息的功能,即檢測和描述感知對象的存在、運動及其運動軌跡等情況。 咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場報告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。調查顯示，東歐、亞太區和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區，而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布最大的地區。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。
一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微機電系統)傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。
全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化，競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。
根據構成單元進行分類，光電傳感器主要由光電單元和放大器兩部分組成。
放大器內藏型：光電單元和放大器集成在一個傳感器里，由于只有一個傳感器所以價格相對便宜。
放大器分離型：傳感器由分離的感應頭和放大器兩個單元組成。放大器分離型初衷是為了實現體積小型化而開發的。后來通過高性能的光纖傳感器及激光光源，放大器分離型傳感器主要應用于長距離檢測和高精度判別
根據光源類型分類：光電傳感器的光源主要有兩種類型。
發光二極管：LED屬于低成本光源，指向性和發光功率都相對較弱，不適合微小物體的檢測。
激光：半導體激光二極管。高功率光源。指向性和聚光性都較高，因此適合微小物體的檢測。
目錄
1.按外殼型狀分2.按光源分3.按檢測方式分4.按工作原理分
光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號(可見及紫外鐳射光)轉變成為電信號的器件。且光電傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，其的分類在檢測和控制中應用非常廣泛。那么具體有哪些分類?下面一起來看看：
1.按外殼型狀分
可分為圓柱型和方型。
如今光電傳感器的外殼是根據客戶的安裝環境而選擇圓型或方型，這個沒有規定的。
圓柱型電傳感器
2.按光源分
可分為見紅光、不可見紅外光、激光。
光電傳感器的光源是根據客戶的要求和檢測物體、檢測環境而選擇，可見光紅光和不可見紅光會隨著距離的遠近而改變光斑的大小，但是激光卻不會，激光不會因為距離而改變光斑的大小，激光適合檢測小物體或微型物體的有無，計數，定位等應用。
3.按檢測方式分
可分為：對射式、鏡反射式、漫反射式。
對射式光電傳感器是光電傳感器里檢測距離最遠的，距離可達幾米甚至十幾米。安裝必須要一個發光器和接收器對著安裝。
鏡反射式光電傳感器的檢測距離比對射傳感器的檢測距離稍微短一些，但是安裝卻比對射光傳感器方便很多，可以在窄小的空間安裝，只要配合安裝反光鏡即可，特點就是專業檢測透明物體的有無。
漫反射光電傳感器的檢測距離就不如上面兩個了，但是漫反射光電傳感器的安裝方式、安裝位置都比前兩個更方便。
4.按工作原理分
可分為模擬式和脈沖式兩類。在工業應用中可歸納為直射式、透射式、反射式和遮蔽式等四種基本形式。
四種基本形式
(1)直射式：如圖?(a)所示,光源本身就是被測物體。被測物體的光通量指向光敏器件，產生光電流輸出。這種形式常用于光電比色高溫計中作光電器件。
(2)透射式：如圖?(b)所示，光源的光通量一部分由被測物體吸收，另一部分則穿過被測物體投射到光敏器件上。該形式常用于測量混合氣體、液體的透明度、濃度等。
(3)反射式：如圖(c)所示，光源發射出的光通量投射到被測物體上，被測物體又將部分光通量反射到光敏器件上。反射的光通量取決于被測物體的反射條件，該形式一般用于測量工件表面的粗糙度及測量轉速等。
(4)遮蔽式：如圖(d)所示，光源發射出的光通量投射到被測物體上,被測物體遮蔽光通量改變，則投影到光敏器件上的光通量也隨著改變。這種形式常用于測量位置、位移、振動、頻率等，在自動控制中用作自控開關。
以上就是光電傳感器的分類介紹。目前光電傳感器廣泛運用在激光武器、自動抄表系統。煙塵濁度檢測儀、條形碼掃描筆、產品計數器、光電式煙霧報警器、測量轉速、光電池在光電檢測和自動控制方面的應用等各行業領域。
描述
光電傳感器種類
1、槽型光電傳感器
把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。
2、對射型光電傳感器
若把發光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。
3、反光板型光電開關
把發光器和收光器裝入同一個裝置內，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電開關。正常情況下，發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。
4、擴散反射型光電開關
它的檢測頭里也裝有一個發光器和一個收光器，但前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。
光電傳感器的基本特性包括輸出電流與接收器兩端電壓之間的關系曲線、輸出電流與發射器輸入電流之間的關系曲線、輸出電流隨溫度變化的關系曲線、脈沖響應特性曲線等。
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光電式傳感器
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光電式傳感器photoelectric transducer，基于光電效應的傳感器，在受到可見光照射后即產生光電效應，將光信號轉換成電信號輸出。它除能測量光強之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應用極廣泛的重要敏感器件。光電測量時不與被測對象直接接觸，光束的質量又近似為零，在測量中不存在摩擦和對被測對象幾乎不施加壓力。因此在許多應用場合，光電式傳感器比其他傳感器有明顯的優越性。其缺點是在某些應用方面，光學器件和電子器件價格較貴，并且對測量的環境條件要求較高。
中文名
光電式傳感器
外文名
photoelectric transducer
拼 音
guāng diàn shì chuán gǎn qì
基 于
光電效應
適用條件
受到可見光照射
功 能
測量光強等物理量
目錄
1
簡介
2
概述
3
類型
4
應用
5
光電效應
?
外光電效應
?
內光電效應
6
光敏電阻
7
光敏管
8
光電池
9
耦合器件
10
CCD
11
分類
12
發展狀況
13
構成特點
光電式傳感器簡介
編輯
語音
photoelectric transducer
光電式傳感器概述
編輯
語音
光電式傳感器是將光通量轉換為電量的一種傳感器，光電式傳感器的基礎是光電轉換元件的光電效應。由于光電測量方法靈活多樣，可測參數眾多，具有非接觸，高精度，高可靠性和反應快等特點，使得光電傳感器在檢測和控制領域獲得了廣泛的應用。
光電式傳感器類型
編輯
語音
光電式傳感器有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光電二極管和光電三極管、光電池、半導體色敏傳感器、光電閘流晶體管、熱釋電傳感器、光電耦合器件等光電元件。另外，光電式傳感器還可分為模擬式光電式傳感器和脈沖式光電式傳感器兩類。
光電式傳感器應用
編輯
語音
光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點而且可測參數多。傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，體積小。近年來，隨著光電技術的發展，光電式傳感器已成為系列產品其品種及產量日益增加。用戶可根據需要選用各種規格的產品它在機電控制、計算機、國防科技等方面。
光電式傳感器光電效應
編輯
語音
它是光照射到某些物質上，使該物質的導電特性發生變化的一種物理現象，可分為外光電效應和內光電效應和光生伏特效應三類。外光電效應是指，在光線作用下物體內的電子逸出物體表面向外發射的物理現象。光子是以量子化“粒子”的形式對可見光波段內電磁波的描述。光子具有能量hv，h為普朗克常數，v為光頻。光子通量則相應于光強。外光電效應由愛因斯坦光電效應方程描述：Ek=hν -W其中，h表示普朗克常量，ν表示入射光的頻率）。當光子能量等于或大于逸出功時才能產生外光電效應。因此每一種物體都有一個對應于光電效應的光頻閾值，稱為紅限頻率。對于紅限頻率以上的入射光，外生光電流與光強成正比。內光電效應又分為光電導效應和光生伏特效應兩類。光電導效應是指，半導體材料在光照下禁帶中的電子受到能量不低于禁帶寬度的光子的激發而躍遷到導帶，從而增加電導率的現象。能量對應于禁帶寬度的光子的波長稱光電導效應的臨界波長。光生伏打效應是指光線作用能使半導體材料產生一定方向電動勢的現象。光生伏打效應又可分為勢壘效應（結光電效應）和側向光電效應。勢壘效應的機理是在金屬和半導體的接觸區(或在PN結)中，電子受光子的激發脫離勢壘（或禁帶）的束縛而產生電子空穴對，在阻擋層內電場的作用下電子移向 N區外側，空穴移向 P區外側，形成光生電動勢。側向光電效應是當光電器件敏感面受光照不均勻時，受光激發而產生的電子空穴對的濃度也不均勻，電子向未被照射部分擴散，引起光照部分帶正電、未被光照部分帶負電的一種現象。
光電式傳感器外光電效應
光子，光子能量；光電子外光電效應是指在光線作用下，物體內的電子逸出物體表面向外發射的現象。
光電式傳感器內光電效應
在光線作用下，物體的導電性能發生變化或產生光生電動勢的效應光電導效應：光敏電阻、光敏二極管（晶體管）光生伏特效應：光電池
光電式傳感器光敏電阻
編輯
語音
無光照時，光敏電阻阻值很大，電路中電流很小；當光敏電阻受到一定波長范圍的光照時，它的阻值急劇減小，電路中電流迅速增大。
圖1
光電式傳感器光敏管
編輯
語音
1.光敏二極管光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態
圖2
暗電流、光電流（光照越強，光電流？）2.光敏三極管基極無引出線，集電極相對于發射極為正電壓當光照射在集電結上時, 就會在結附近產生電子-空穴對, 從而形成光電流, 相當于三極管的基極電流。因此集電極電流是光生電流的β倍, 所以光敏晶體管有放大作用。
圖3
圖4
光電式傳感器光電池
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一個大面積的PN節，光照下產生的電子－空穴對向兩級擴散，形成與光照強度有關的電動勢。
圖5
光電式傳感器耦合器件
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圖6
1.光電耦合器2.光電開關
光電式傳感器CCD
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結構：MOS電容器→光敏元或像素；MOS陣列→CCD器件
圖7
原理：如圖7所示
[1]
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光電式傳感器分類
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基于外光電效應的光電敏感器件有光電管和光電倍增管。基于光電導效應的有光敏電阻。基于勢壘效應的有光電二極管和光電三極管(見半導體光敏元件)。基于側向光電效應的有反轉光敏二極管。光電式傳感器還可按信號形式分為模擬式光電傳感器(見位移傳感器)和數字式光電傳感器（見轉速傳感器、光柵式傳感器、數字式傳感器）。光電式傳感器還有光纖傳感器、固體圖像傳感器等。
光電式傳感器發展狀況
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1839年A.E.貝可勒爾發現當光線落在浸沒于電介液中的兩個金屬電極上，它們之間就產生電勢，后來稱這種現象為光生伏特效應。1873年W.史密斯和Ch.梅伊發現硒的光電導效應。1887年H.R.赫茲發現外光電效應。基于外光電效應的光電管和光電倍增管屬真空電子管或離子管器件，曾在50～60年代廣泛應用，直到目前仍在某些場合繼續使用。雖然早在1919年T.W.凱斯就已取得硫化鉈光導探測器的專利權，但半導體光敏元件卻是在60年代以后隨著半導體技術的發展而開始迅速發展的。在此期間各種光電材料都得到了全面的研究和廣泛的應用。它們的結構有單晶和多晶薄膜的，也有非晶的，它們的成分有元素半導體的和化合物半導體的，也有多元混晶的。其中最重要的兩種是硅和碲鎘汞。硅的原料豐富,工藝成熟,是制造從近紅外到紫外波段光電器件的優良材料。碲鎘汞是碲化汞和碲化鎘的混晶，是優良的紅外光敏材料。通過對光電效應和器件原理的研究已發展了多種光電器件（如光敏電阻、光電二極管、光電三極管、場效應光電管、雪崩光電二極管、電荷耦合器件等），適用于不同的場合。光電式傳感器的制造工藝也隨薄膜工藝、平面工藝和大規模集成電路技術的發展而達到很高的水平，并使產品的成本大為降低。被稱為新一代攝像器件的聚焦平面集成光敏陣列正在取代傳統的掃描攝像系統。光電式傳感器的最新發展方向是采用有機化學汽相沉積、分子束外延、單分子膜生長等新技術和異質結等新工藝。光電式傳感器的應用領域已擴大到紡織、造紙、印刷、醫療、環境保護等領域。在紅外探測、輻射測量、光纖通信，自動控制等傳統應用領域的研究也有新發展。例如，硅光電二極管自校準技術的提出為光輻射的絕對測量提供了一種很有前途的新方法。
光電式傳感器構成特點
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圖8
[2]
光電傳感器的構成光電傳感器由光源、光學通路、光電元件構成。光電式傳感器應用1、光量變化的非電量；2、能轉換成光量變化的其他非電量。光電式傳感器的應用可歸納為四種基本形式，即輻射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式。光電式傳感器特點非接觸、響應快、性能可靠。B
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參考資料
1.
陳杰．傳感器與檢測技術：高等教育出版社，2002.8：75
2.
光電式傳感器的工作原理
．汽車電子網[引用日期2013-05-04]
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