常用物性型傳感器

1、第第5章章 常用物性型傳感器常用物性型傳感器第第5章章 常用物性型傳感器常用物性型傳感器5.2 壓電式傳感器壓電式傳感器5.1 壓阻式傳感器壓阻式傳感器 5.3 光電式傳感器光電式傳感器5.1 壓阻式傳感器壓阻式傳感器 5.1.3 溫度補(bǔ)償原理與方法溫度補(bǔ)償原理與方法5.1.1工作原理工作原理5.1.2 結(jié)構(gòu)與類型結(jié)構(gòu)與類型 壓阻式傳感器是利用固體的壓阻效應(yīng)制壓阻式傳感器是利用固體的壓阻效應(yīng)制成的，主要用于測(cè)量壓力、加速度和載成的，主要用于測(cè)量壓力、加速度和載荷等參數(shù)。壓阻式傳感器有兩種類型，荷等參數(shù)。壓阻式傳感器有兩種類型，一種是利用半導(dǎo)體材料的體電阻做成粘一種是利用半導(dǎo)體材料的體電阻做成粘

2、貼式的應(yīng)變片，這在第四章的電阻應(yīng)變貼式的應(yīng)變片，這在第四章的電阻應(yīng)變式傳感器中已介紹過(guò)。另一種是在半導(dǎo)式傳感器中已介紹過(guò)。另一種是在半導(dǎo)體的基片上用集成電路工藝制成擴(kuò)散型體的基片上用集成電路工藝制成擴(kuò)散型壓敏電阻，用它作為傳感元件制成的傳壓敏電阻，用它作為傳感元件制成的傳感器，稱感器，稱固態(tài)壓阻式傳感器固態(tài)壓阻式傳感器，也叫，也叫擴(kuò)散擴(kuò)散型壓阻式傳感器型壓阻式傳感器。5.1 壓阻式傳感器壓阻式傳感器5.1.1 工作原理工作原理 在第4章已講過(guò)，任何材料發(fā)生變形時(shí)電阻的變化率由下式?jīng)Q定： 對(duì)于半導(dǎo)體材料而言，R/R=(1+2)+/=(1+2)+，它由兩部分組成：前一部分(1+2)表示由尺寸變化所

3、致，后一部分表示由半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)所致。實(shí)驗(yàn)表明：1+2，也即半導(dǎo)體材料的電阻值變化主要是由電阻率變化引起的。因此可有： 其中，表示壓阻系數(shù)壓阻系數(shù)。半導(dǎo)體電阻率隨應(yīng)變所引起的變化稱為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。2. 晶向的表示方法晶向的表示方法 擴(kuò)散型壓阻式傳感器的基片是半導(dǎo)體單晶硅，而單晶硅是各向異性材料，取向不同時(shí)特性也不一樣。取向是用晶向來(lái)表示的，所謂晶向就是晶面的法線方向，晶向的表示方法有兩種，一種是截距法截距法，另一種是法線法法線法。 對(duì)于圖5-1所示的平面，如果用截距法，可表示為 如果用法線法，可表示為 半導(dǎo)體材料（一般是單晶硅），沿三個(gè)晶軸方向取出一微元素，單晶硅上受

4、到作用力時(shí)，微元素上的應(yīng)力分量應(yīng)有9個(gè)（如圖5-3所示），但剪切應(yīng)力總是兩兩相等的，即有：23=32，13=31，12=21，9個(gè)分量中只有6個(gè)是獨(dú)立的，即：11、22、33、23、31、12是獨(dú)立的3. 壓阻系數(shù)壓阻系數(shù)6個(gè)獨(dú)立應(yīng)力分量可寫成：1、2、3、4、5、6。有應(yīng)力存在就會(huì)產(chǎn)生電阻率的變化。6個(gè)獨(dú)立應(yīng)力分量分別可在6個(gè)相應(yīng)的方向產(chǎn)生獨(dú)立的電阻率的變化，若電阻率的變化率/用符號(hào)表示，則6個(gè)獨(dú)立的電阻率的變化率可寫成：1、2、3、4、5、6。電阻率的變化率與應(yīng)力之間通過(guò)壓阻系數(shù)相聯(lián)系，6個(gè)獨(dú)立的電阻率的變化率與6個(gè)獨(dú)立的應(yīng)力分量之間的壓阻系數(shù)關(guān)系如表5-1所示。3. 壓阻系數(shù)壓阻系數(shù)3.

5、 壓阻系數(shù)壓阻系數(shù)壓阻系數(shù)的矩陣為：5.1.2 結(jié)構(gòu)與類型結(jié)構(gòu)與類型 硅壓阻式傳感器由外殼、硅膜片和引線組成，其結(jié)構(gòu)原理參見(jiàn)圖5-4所示。其核心部分做成杯狀的硅膜片，通常叫做硅杯硅杯。外殼則因不同用途而異。在硅膜片上，用半導(dǎo)體工藝中的擴(kuò)散摻雜法做四個(gè)相等的電阻，經(jīng)蒸鍍鋁電極及連線，接成惠斯登電橋，再用壓焊法與外引線相連。膜片的一側(cè)是和被測(cè)系統(tǒng)相連接的高壓腔，另一側(cè)是低壓腔，通常和大氣相通，也有做成真空的。壓阻式傳感器的結(jié)構(gòu)原理壓阻式傳感器的結(jié)構(gòu)原理 由圖5-5可見(jiàn)，均布?jí)毫產(chǎn)生的應(yīng)力是不均勻的，且有正應(yīng)力區(qū)和負(fù)應(yīng)力區(qū)。當(dāng)r =0.635r0時(shí)，r =0；當(dāng)r 0，即為拉應(yīng)力；當(dāng)r 0.635

6、r0時(shí)，r 0，即為壓應(yīng)力。當(dāng)r =0.812r0時(shí)，t =0，僅有r存在，且r 0，即為壓應(yīng)力。利用這一特性，選擇適當(dāng)?shù)奈恢貌贾秒娮?，使其接入電橋的四臂中，兩兩電阻在受力時(shí)一增一減，且阻值增加的兩個(gè)電阻和阻值減小的兩個(gè)電阻分別對(duì)接，形成差動(dòng)全橋。5.1.2 結(jié)構(gòu)與類型結(jié)構(gòu)與類型壓阻式傳感器的基本類型壓阻式傳感器的基本類型壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器壓阻式加速度傳感器壓阻式加速度傳感器5.1.2 結(jié)構(gòu)與類型結(jié)構(gòu)與類型由于半導(dǎo)體材料對(duì)溫度比較敏感，壓阻式傳感器的電阻值及靈敏度系數(shù)隨溫度變化而改變，將引起零點(diǎn)溫度漂零點(diǎn)溫度漂移移和靈敏度漂移靈敏度漂移，因此必須采取溫度補(bǔ)償措施。1. 零點(diǎn)溫度補(bǔ)

7、償零點(diǎn)溫度補(bǔ)償零點(diǎn)溫度漂移是由于擴(kuò)散電阻的阻值及其溫度系數(shù)不一致造成的。一般用串、并聯(lián)電阻法補(bǔ)償，如圖5-7所示。5.1.3 5.1.3 溫度補(bǔ)償原理與方法溫度補(bǔ)償原理與方法 靈敏度溫度漂移是由于壓阻系數(shù)隨溫度變化而引起的。溫度升高時(shí)，壓阻系數(shù)變小，溫度降低時(shí)，壓阻系數(shù)變大，說(shuō)明傳感器的靈敏度系數(shù)為負(fù)值。溫度升高時(shí)，若提高電橋的電源電壓，使電橋的輸出適當(dāng)增大，反之，溫度降低時(shí)，若使電源電壓降低，電橋的輸出適當(dāng)減小，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器靈敏度的溫度補(bǔ)償。如圖5-7所示，在電源回路中串聯(lián)二極管進(jìn)行溫度補(bǔ)償，電源采用恒壓源，當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的正向壓降減小，于是電橋的橋壓增加，使其輸出增大。2 2.

8、 . 靈敏度溫度補(bǔ)償靈敏度溫度補(bǔ)償5.2 壓電式傳感器壓電式傳感器5.2.1壓電效應(yīng)及壓電材料壓電效應(yīng)及壓電材料5.2.2 等效電路及測(cè)量電路等效電路及測(cè)量電路 5.2.3 影響壓電式傳感器性能的主要因素影響壓電式傳感器性能的主要因素 某些介質(zhì)材料在受力作用下，其表面會(huì)有電荷產(chǎn)生。根據(jù)這種現(xiàn)象制成的壓電式傳感器，是一種有源的雙向機(jī)電傳感器，具有體積小、重量輕、工作頻帶寬等特點(diǎn)，用于各種動(dòng)態(tài)力、機(jī)械沖擊與振動(dòng)的測(cè)量，并在聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、力學(xué)、宇航等方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。5.2 壓電式傳感器壓電式傳感器某些晶體或多晶陶瓷，當(dāng)沿著一定方向受到外力作用時(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)

9、相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)；當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。上述現(xiàn)象稱為正壓正壓電效應(yīng)電效應(yīng)。反之，如對(duì)晶體施加一定變電場(chǎng)，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，外電場(chǎng)撤離，變形也隨著消失，稱為逆逆壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)。5.2.1 壓電效應(yīng)及壓電材料壓電效應(yīng)及壓電材料2. 壓電材料 選用合適的壓電材料是設(shè)計(jì)高性能傳感器的關(guān)鍵。一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： 轉(zhuǎn)換性能轉(zhuǎn)換性能：具有較高的耦合系數(shù)或具有較大的壓電常數(shù)； 機(jī)械性能機(jī)械性能：壓電元件作為受力元件，希望它的機(jī)械強(qiáng)度高、機(jī)械剛度大。以期獲得寬的線性范圍和高的固有振動(dòng)頻率；電性能電性能：希望具有

10、高的電阻率和大的介電常數(shù)，以期望減弱外部分布電容的影響并獲得良好的低頻特性； 溫度和濕度穩(wěn)定性要好溫度和濕度穩(wěn)定性要好：具有較高的居里點(diǎn)、以期望得到寬的工作溫度范圍；時(shí)間穩(wěn)定性時(shí)間穩(wěn)定性：壓電特性不隨時(shí)間蛻變。具有壓電特性的單晶體統(tǒng)稱為壓電壓電晶體晶體。石英晶體是最典型而常用的壓電晶體。2. 壓電材料壓電晶體壓電晶體壓電陶瓷是一種經(jīng)極化處理后的人工多晶鐵電體。材料內(nèi)部的晶粒由許多自發(fā)極化的“電疇”組成，每一個(gè)電疇具有一定的極化方向，從而存在電場(chǎng)。在無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)，電疇在晶體中雜亂分布，它們各自的極化效應(yīng)被相互抵消，壓電陶瓷內(nèi)極化強(qiáng)度為零。2. 壓電材料壓電陶瓷壓電陶瓷隨著科技的發(fā)展，不斷出現(xiàn)一

11、些新型的壓電材料。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了半導(dǎo)體壓電材料，如硫化鋅（ZnS）、銻化鉻（CdTe）等，因其既具有壓電特性，又具有半導(dǎo)體特性，故其既可用于壓電傳感器，又可用于制作電子器件，從而研制成新型集成壓電傳感器測(cè)試系統(tǒng)；近年來(lái)研制成功的有機(jī)高分子化合物，因其質(zhì)輕柔軟、抗拉強(qiáng)度較高、蠕變小、耐沖擊等特點(diǎn)可制成大面積壓電元件。為提高其壓電性能還可以摻入壓電陶瓷粉末，制成混合復(fù)合材料（PVF2-PZT）。2. 壓電材料新型壓電材料新型壓電材料5.2.2 等效電路及測(cè)量電路等效電路及測(cè)量電路 壓電式傳感器對(duì)被測(cè)量的變化是通過(guò)其壓電元件產(chǎn)生電荷量的大小來(lái)反映的，故它相當(dāng)于一個(gè)電荷源。 而壓電元件電極表面

12、聚集電荷時(shí)，它又相當(dāng)于一個(gè)以壓電材料為電介質(zhì)的電容器，其電容量為： 式中：S 為極板面積；d 為壓電片厚度； 為壓電材料的介電常數(shù)；r 為壓電材料的相對(duì)介電常數(shù)；0 為真空介電常數(shù)。等效電路等效電路1. 等效電路等效電路 基于以上分析，壓電傳感器可以等效成一個(gè)與電容相并聯(lián)的電荷源，如圖5-14(a)所示。在開(kāi)路狀態(tài)，輸出端電荷為： 壓電傳感器也可以等效為一個(gè)與電容相串聯(lián)的電壓源，如圖5-14(b)所示。在開(kāi)路狀態(tài)下，電容器上的電壓U為：如果用導(dǎo)線將壓電傳感器和測(cè)量?jī)x器連接時(shí)，則應(yīng)考慮連接導(dǎo)線的等效電容Cc、前置放大器的輸入電阻Ri、放大器的輸入電容Ci以及壓電傳感器的泄漏電阻R。因此，壓電傳感

13、器在測(cè)量系統(tǒng)中的實(shí)際等效電路參見(jiàn)圖5-15所示。1. 等效電路等效電路2. 測(cè)量電路測(cè)量電路 根據(jù)壓電元件的工作原理及上節(jié)所述兩種等效電路，與壓電元件配套的測(cè)量電路的前置放大器也有兩種形式： 電壓放大器電壓放大器：其輸出電壓與輸入電壓(壓電元件的輸出電壓)成正比。 電荷放大器電荷放大器：其輸出電壓與輸入電荷成正比。 電壓放大器電壓放大器的作用是將壓電式傳感器的高輸出阻抗經(jīng)放大器變換為低阻抗輸出，并將微弱的電壓信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)放大因此也把這種測(cè)量電路稱為阻阻抗變換器抗變換器。2. 測(cè)量電路測(cè)量電路壓電式傳感器連接電壓放大器的等效電路如圖5-16(a)所示，圖5-16(b)為簡(jiǎn)化的等效電路圖。2. 測(cè)

14、量電路測(cè)量電路2. 測(cè)量電路測(cè)量電路由于電壓放大器使所配接的壓電式傳感器的電壓靈敏度將隨電纜分布電容及傳感器自身電容的變化而變化，而且電纜的更換得引起重新標(biāo)定的麻煩，為此又發(fā)展了便于遠(yuǎn)距離測(cè)量的電荷放大器，目前它巳被公認(rèn)是一種較好的沖擊測(cè)量放大器。(2) 電荷放大器電荷放大器電荷放大器是另一種專用的前置放大器，是一個(gè)具有深度負(fù)反饋的高增益放大器，其等效電路如圖5-18(a)所示。由于放大器的輸入阻抗極高，放大器輸入端幾乎沒(méi)有電流，故可略去R、Ri并聯(lián)電阻的影響，等效電路如圖5-18(b)(2) 電荷放大器電荷放大器 壓式電傳感器可以廣泛應(yīng)用于力、以及可以轉(zhuǎn)換為力的物理量的測(cè)量，如可以制成測(cè)力傳

15、感器、加速度傳感器、金屬切削力測(cè)量傳感器等等，也可制成玻璃破碎報(bào)警器，廣泛用于文物保管、貴重商品保管等等。5.2.3 影響壓電式傳感器性能的主要因素影響壓電式傳感器性能的主要因素壓電式傳感器的應(yīng)用壓電式傳感器的應(yīng)用 基于壓電效應(yīng)的壓電傳感器，它的靈敏度、頻響特性等是衡量其工作性能的主要指標(biāo)。影響壓電傳感器工作性能的因素很多，如橫向靈敏度、安裝差異、環(huán)境溫度、濕度的變化、以及傳感器重量的負(fù)載影響、電磁場(chǎng)、基座應(yīng)變帶來(lái)的影響等等。5.2.3 影響壓電式傳感器性能的主要因素影響壓電式傳感器性能的主要因素壓電加速度傳感器的橫向靈敏度是指當(dāng)加速度傳感器感受到與其主軸向(軸向靈敏度方向)垂直的單位加速度振

16、動(dòng)時(shí)的靈敏度，一般用它與主軸向靈敏度的百分比來(lái)表示；稱為橫橫向靈敏度比向靈敏度比。5.2.3 影響壓電傳感器工作性能的主要因素影響壓電傳感器工作性能的主要因素橫向靈敏度橫向靈敏度環(huán)境溫度的變化對(duì)壓電材料的壓電常數(shù)和介電常數(shù)的影響都很大，它將使傳感器靈敏度發(fā)生變化。壓電材料不同，溫度影響的程度也不同。當(dāng)溫度低于400時(shí)，其壓電常數(shù)和介電常數(shù)都很穩(wěn)定。環(huán)境濕度對(duì)壓電式傳感器性能的影響也很大。如果傳感器長(zhǎng)期在高濕度環(huán)境下工作，其絕緣電阻將會(huì)減小，低頻響應(yīng)變壞。5.2.3 影響壓電傳感器工作性能的主要因素影響壓電傳感器工作性能的主要因素環(huán)境溫度和濕度的影響環(huán)境溫度和濕度的影響 安裝方式的不同及安裝質(zhì)量

17、的差異，對(duì)傳感器頻響特性影響很大。此外試件表面的任何受力應(yīng)變，都將通過(guò)傳感器基座直接傳給壓電元件，從而產(chǎn)生與被測(cè)信號(hào)無(wú)關(guān)的假信號(hào)輸出。5.2.3 影響壓電傳感器工作性能的主要因素影響壓電傳感器工作性能的主要因素安裝差異及基座應(yīng)變安裝差異及基座應(yīng)變?yōu)榱藴p小這種噪聲?？墒褂锰刂频牡驮肼曤娎|，同時(shí)將電纜固緊，以免產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在測(cè)試系統(tǒng)中接有多種測(cè)量?jī)x器，如果各儀器與傳感器分別接地，各接地點(diǎn)又有電位差，這便在測(cè)量系統(tǒng)中產(chǎn)生噪聲。防止這種噪聲的有效辦法是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)在一點(diǎn)接地。而且選擇指示器的輸入端為接地點(diǎn)。5.2.3 影響壓電傳感器工作性能的主要因素影響壓電傳感器工作性能的主要因素噪聲噪聲 光電器件

18、是將光信號(hào)的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器件，其工作的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。5.3 光電式傳感器光電式傳感器5.3.1光電效應(yīng)及光電器件光電效應(yīng)及光電器件5.3.2 光電器件的特性光電器件的特性5.3.3 光電式傳感器與新型光電檢測(cè)器光電式傳感器與新型光電檢測(cè)器 由光的粒子學(xué)說(shuō)可知，光可以認(rèn)為是由具有一定能量的粒子所組成，而每個(gè)光子所具有的能量與其頻率大小成正比。光照射在物體上就可看成是一連串的具有能量的粒子轟擊在物體上，這時(shí)物體吸收了光子能量后將引起電效應(yīng)。這種因?yàn)槲樟斯饽芎筠D(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應(yīng)就稱為光電效應(yīng)光電效應(yīng)，可分為外光電效應(yīng)外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)和阻擋

19、層光電效應(yīng)阻擋層光電效應(yīng)三種類型。5.3.1光電效應(yīng)及光電器件光電效應(yīng)及光電器件在光的照射下，使電子逸出物體表面而產(chǎn)生光電子發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)?；谕夤怆娦?yīng)原理工作的光電器件有光電管和光電倍增管。5.3.1光電效應(yīng)及光電器件光電效應(yīng)及光電器件2. 內(nèi)光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng) 在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化，引起電阻率或電導(dǎo)改變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)，也稱光電導(dǎo)效應(yīng)光電導(dǎo)效應(yīng)。 在光線作用下，半導(dǎo)體材料吸收了入射的光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對(duì)，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能增加，阻值降低。這種因光照而使其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為光電

20、導(dǎo)效應(yīng)?；谶@種效應(yīng)的光電器件有光敏電阻和反向偏置工作的光敏二極管和光敏三極管。3. 阻擋層光電效應(yīng)阻擋層光電效應(yīng) 在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為阻擋層光電效應(yīng)，也稱為光生伏特效應(yīng)光生伏特效應(yīng)。 光電池是基于光生伏特效應(yīng)制成的，是自發(fā)電式有源器件。它有較大面積的PN結(jié)，當(dāng)光照射在PN結(jié)上時(shí)，在結(jié)的兩端出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)。硅和硒是光電池的最常用的材料，在一塊N型硅片上用擴(kuò)散方法滲入一些P型雜質(zhì),從而形成一個(gè)大面積PN結(jié)，P層極薄能使光線穿透到PN結(jié)上。光電池與外電路的連接方式有兩種，一種是開(kāi)路電壓輸出，開(kāi)路電壓與光照度之間呈非線性關(guān)系；另一種是把PN結(jié)的兩端通過(guò)外導(dǎo)線短接，形成流過(guò)外

21、電路的電流，也稱為光電池光電池的短路輸出電流的短路輸出電流，其大小與光強(qiáng)成正比；光照度大于1000Lx時(shí)呈現(xiàn)飽和特性。3. 阻擋層光電效應(yīng)阻擋層光電效應(yīng)光電器件的靈敏度可用光照特性來(lái)表征，它是指半導(dǎo)體光電器件產(chǎn)生的光電流（光電壓）與光照之間的關(guān)系。光敏電阻的光照特性一般呈非線性，如圖5-27(a)所示，因此不宜作線性檢測(cè)元件，但可在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作開(kāi)關(guān)元件。光敏晶體管的光照特性如圖5-27(b)所示。它的靈敏度和線性度較好，在軍事、工業(yè)自動(dòng)控制和民用電器中應(yīng)用極廣，既可作線性轉(zhuǎn)換元件，也可作開(kāi)關(guān)元件。光電池的光照特性如圖5-27(c)所示。5.3.2 光電器件的特性光電器件的特性1. 光照特

22、性光照特性5.3.2 光電器件的特性光電器件的特性 伏安特性伏安特性是指光照一定時(shí)，這些光電元件的 端電壓U與電流I之間的關(guān)系。2. 伏安特性伏安特性 半導(dǎo)體光電元件對(duì)不同波長(zhǎng)的光，其靈敏度是不同的，因?yàn)橹挥心芰看笥诎雽?dǎo)體材料禁帶寬度的那些光子才能激發(fā)出光生電子空穴對(duì)。而光子能量的大小與光的波長(zhǎng)有關(guān)。3. 光譜特性光譜特性 半導(dǎo)體光電元件的頻率特性是指它們的輸出電信號(hào)與調(diào)制光頻率變化的關(guān)系。4. 頻率特性頻率特性5. 溫度特性溫度特性 半導(dǎo)體材料易受溫度的影響，它直接影響光電流的值。因此需要討論這些光電元件的溫度特性，以便選用合適的工作溫度。5.3.3 光電式傳感器與新型光電檢測(cè)器光電式傳感器

23、與新型光電檢測(cè)器 1. 1. 光電傳感器的類型光電傳感器的類型 光電傳感器按其接收狀態(tài)可分為模擬模擬和開(kāi)關(guān)式開(kāi)關(guān)式光電傳感器兩類。（1 1）模擬式光電傳感器模擬式光電傳感器 模擬式光電傳感器的工作原理是基于光電元件的光電特性，其光通量是隨被測(cè)量而變，光電流就成為被測(cè)量的函數(shù)，故稱為光電傳感器的函數(shù)運(yùn)用狀態(tài)。有吸收式、反射式、遮光式、輻射式5.3.3 光電式傳感器與新型光電檢測(cè)器光電式傳感器與新型光電檢測(cè)器開(kāi)關(guān)式光電傳感器利用光電元件受光照或無(wú)光照時(shí)“有/無(wú)”電信號(hào)輸出的特性，將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的開(kāi)關(guān)信號(hào)。開(kāi)關(guān)式光電傳感器對(duì)光電元件靈敏度要求較高，而對(duì)光照特性的線性性要求不高。此類傳感器主要應(yīng)用于零件或產(chǎn)品的自動(dòng)記數(shù)、光控開(kāi)關(guān)、電子計(jì)算機(jī)的光電輸入設(shè)備、光電編碼器以及光電報(bào)警裝置等方面。(2) 開(kāi)關(guān)式光電傳感器開(kāi)關(guān)式光電傳感器(2) 開(kāi)關(guān)式光電傳感器開(kāi)關(guān)式光電傳感器 電荷耦合器件(CCD)是典型的固體圖象傳感器，它是1970年貝爾實(shí)驗(yàn)室的WSBoyle和GESmith發(fā)明的，它與光敏二極管陣列集成為一體，構(gòu)成具有自掃描功能的CCD圖象傳感器。