光敏傳感器

光傳感器是利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對許多非電量進行檢測，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號的變化即可。光傳感器是目前產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣的傳感器之一，它在自動控制和非電量電測技術(shù)中占有非常重要的地位。

??? 光敏傳感器的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、光電耦合器、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。

??? 第一節(jié) 光電管

??? 圖1和圖2分別是光電管的結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖。
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??? 光電管主要有以下幾點特性：

??? (1).光電管的光譜特性
??? 光電管的光譜特性是指光電管在工作電壓不便的條件下，入射光的波長與其絕對靈敏度（即量子效率）的關(guān)系。光電管的光譜特性主要取決于陰極材料，常用的陰極材料有銀氧銫光電陰極、銻銫光電陰極、鉍銀氧銫光電陰極及多鹼光電陰極等，前兩種陰極使用比較廣泛，圖3和圖4分別給出了它們的光譜特性曲線。
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??? 由光電管的光譜特性曲線可以看出，不同陰極材料制成的光電管有著不同的靈敏度較高的區(qū)域，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)所測光譜的波長選用相應(yīng)的光電管。例如被測光的成分是紅光，選用銀氧銫陰極光電管就可以得到較高的靈敏度。

??? (2).光電管的伏安特性
??? 光電管的伏安特性是指在一定光通量照射下，光電管陽極與陰極之間的電壓UA與光電流IΦ之間的關(guān)系。光電管在一定光通量照射下，光電管陰極在單位時間內(nèi)發(fā)射一定量的光電子，這些光電子分散在陽極與陰極之間的空間，若在光電管陽極上施加電壓UA，則光電子被陽極吸引收集，形成回路中的光電流IΦ。當(dāng)陽極電壓升高，陽極發(fā)射的光電子指引一部分被陽極收集，其余部分仍返回陰極。隨著陽極電壓的升高，陽極在單位時間內(nèi)收集到的光電子數(shù)增多，光電流IΦ也增加。如果陽極電壓升高到一定數(shù)值時，陰極在單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子全部被陽極收集，稱為飽和狀態(tài)，以后陽極電壓升高，光電流IΦ也不會增加 。

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??? 圖5給出了光電管不同光通量下的伏安特性曲線。

??? (3).光電管的光電特性
??? 光電管的光電特性是指光電管陽極電壓和入射光頻譜不便的條件下，入射光的光通量Φ與光電流IΦ之間的關(guān)系，在光電管陽極電壓足夠大，使光電管工作在飽和狀態(tài)條件下，入射光通量和光電流線性關(guān)系，參見圖6所示。

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? (4).暗電流
??? 如果將光電管置于無光的黑暗條件下，當(dāng)光電管施加正常的使用電壓時，光電管產(chǎn)生微弱的電流，此時電流稱為暗電流。暗電流的產(chǎn)生主要是由漏電流引起的。

??? 光電管常用在自動控制、無線電傳真、有聲電影及其它光電轉(zhuǎn)換設(shè)備上。

??? 表1列出了一些國產(chǎn)光電管的技術(shù)特性。