傳感器技術(shù)mooc第8章光電式

1、光的波粒二象性 (wave-particle duality) 光是一種既具有波動(dòng)特性，又具有粒子特性的特殊物質(zhì)。1第8章光電式傳感器一、概述二、光電效應(yīng)三、光敏電阻四、光電池五、光電倍增管六、光敏二極管和光敏三極管七、電荷耦合器件第8章光電式傳感器傳感器技術(shù)主講人：水大學(xué)電子信息學(xué)院現(xiàn)代光信息 就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過(guò)程，即光信息的探測(cè)問(wèn)題。用于探測(cè)光信號(hào)的器件稱之為光電傳感器，它是現(xiàn)代光學(xué)儀器的重要組成部分。2prepro s3光生伏特效應(yīng)：把光能變成電能的一種效應(yīng)，它是光照使半導(dǎo)體中光生電子和空穴分開(kāi)而產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。-當(dāng)光照射半導(dǎo)體材料時(shí)，由于光的吸收而產(chǎn)生了光生電子和空穴，在（

2、1）內(nèi)建電場(chǎng)作用（不均勻半導(dǎo)體）（2）由載流子濃度梯度引起的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（均勻半導(dǎo)體），光生電子和空穴會(huì)發(fā)生移動(dòng)而分開(kāi)，從而產(chǎn)生電位差。+hPN45電極半導(dǎo)體RL玻璃底板EAE光敏電阻性能(靈敏度、暗電阻)受溫度的影響較大。隨著溫度的升高，其暗電阻和靈敏度下降，光譜特性曲線的峰值向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)。I / AI/mA10080604020200150100+20 C-20 C-50 -30 -10 10 30 50 T / C0 1.0 2.0 3.0 6.0/m為了提高靈敏度，或?yàn)榱四軌蚪邮蛰^長(zhǎng)波段的輻射，將光敏電阻進(jìn)行降溫使用。678利用物質(zhì)在光的照射下發(fā)射電子的外光電效應(yīng)而制成的光電器件，一

3、般都是真空的或充氣的光電器件，如光電管和光電倍增管。9第8章光電式傳感器一、概述二、光電效應(yīng)三、光敏電阻四、光電池五、光電倍增管六、光敏二極管和光敏三極管七、電荷耦合器件光電倍增管（Photo Multiple Tube, PMT)，是一種利用外光電效應(yīng)和二次電子發(fā)射效 應(yīng)，將微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的真空管。它對(duì)紫外光、可見(jiàn)光和近紅外光極其敏感。典型的光電倍增管一般有10個(gè)左右的倍增極，相鄰極之間加有200400V的電壓，陰極和陽(yáng)極間的總電壓差可達(dá)幾千伏。10光電二極管和光電池一樣，其基本結(jié)構(gòu)也是一個(gè)PN結(jié)。它和光電池相要的不同點(diǎn)是結(jié)面積小，因此它的頻率特性特別好。光生電勢(shì)與光電池相同，但輸出電流普遍比光電池小，一般為幾A到幾十A。11第8章光電式傳感器一、概述二、光電效應(yīng)三、光敏電阻四、光電池五、光電倍增管六、光敏二極管和光敏三極管七、電荷耦合器件12雪崩光電二極管APD（Avalanche Photo Diode）是一種PN結(jié)型的光電二極管，利用了載流子的雪崩倍增效應(yīng)來(lái)放大光電信號(hào)以提高檢測(cè)的靈敏度。PIP+N+13自動(dòng)駕駛汽車(chē)（Autonomous vehiclef-piloting automobile ）又稱無(wú)人駕駛汽車(chē)、電腦駕駛汽車(chē)人，是一種通過(guò)電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車(chē)。1415CC