华中科技大学机械学院机械工程测试技术4.8光电传感器光电传感器通常能敏感到由紫外线到红外线光的光能量，并能将光能转化成电信号的器件。其工作原理是基于一些物质的光电效应。常用的有光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。第4章常用传感器光电传感器把光转换为电信号的传感器。若用它来测量其他非电量时，只需将这些非电量的变化先转换为光信号的的变化。这种测量方法具有结构简单、可靠性高、精度高、非接触和反应快等优点，被广泛用于各种自动检测系统中。华中科技大学机械学院机械工程测试技术光电传感器的工作原理是基于光电效应。1.外光电效应光电传感器4.8.1光电效应及器件用光照射某一物体，即为光子与该物体的能量交换过程，这一过程中产生的电效应称为光电效应——按其作用原理分为外光电效应、内光电效应和光生伏打效应。→在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象金属中存在大量的自由电子，通常，它们在金属内部作无规则的热运动，不能离开金属表面。但当电子获得等于或大于电子逸出功的能量时，便可离开金属表面。如光电管和光电倍增管等。一、光电测量原理华中科技大学机械学院机械工程测试技术每个光子具有的能量为E=hv光速普朗克常数当物体受到光辐射时，其中的电子吸收了一个光子的能量E，该能量的一部分用于使电子从物体内部逸出所做的逸出功A，另一部分则为逸出电子的动能，即212ehvmvA电子质量电子逸出速度爱因斯坦光电效应方程式①光电子逸出表面的必要条件是hv>A。②单位时间内发射的光电子数与入射光光强成正比。这意味着：光强大→入射光子多→逸出的电子数多光电传感器华中科技大学机械学院机械工程测试技术基本上可以说是内光电效应，都是电子吸收了光子，从束缚状态变成有某种程度的自由状态——可以形成电流。不同的是，光伏效应里还有PN结处内电场的贡献——它把在PN结处产生的电子-空穴对分开并推到两极形成稳定的电势差。内光电效应不发生电子逸出，物体内部的电子吸收光能量而摆脱原子核的束缚，成为自由电子，从而使物体的导电性能发生变化。如光敏电阻和光导管。例如，半导体材料受到光照时会产生电子—空穴对，使其导电性能增强,光线愈强，阻值愈低。2.内光电效应→在光照作用下，物体的导电性能如电阻率发生变化的现象。3.光生伏打效应光电传感器华中科技大学机械学院机械工程测试技术正电荷表示硅原子（四价元素）的惯性核，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。黄色的表示掺入的硼原子（...
