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1、,任务七 光电式传感器的原理及应用 项目一 烟雾报警器的原理与设计,【知识目标】,（1）了解光电效应的定义及分类。 （2）了解光电元件的结构和工作原理 （3）掌握光电元件的特性。,【知识准备】,（1）外光电效应：在光线的作用下能使电子逸出物体表面的光电效应。 基于外光电效应的光电元件：光电管、光电倍增管、光电摄像管等（玻璃真空管元件）。 （2）内光电效应：在光线的作用下能使物体的电阻率改变的光电效应 基于内光电效应光电元件：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管及光敏晶闸管等。 （3）光生伏特效应：在光线的作用下，物体产生一定方向电动势的光电效应。,一、基于外光电效应的光电元件 （1）光电管 光电管
2、由一个阴极和一个阳极构成，并密封在一支真空玻璃管内。众所周知，光子是具有能量的粒子，每个光子具有的能量可由下式确定：,E = h,式中h普朗克常数，,；,光的频率(,)。,光电管的特性主要取决于光电管阴极材料。光电管基本特性：（1）伏安特性 （2）光照特性 （3）光谱特性。,图,光电管的结构和原理图,图,图,真空光电管的伏安特性,充气光电管的伏安特性,（2）光电倍增管,图,光电倍增管结构及工作原理示意图,二、基于内光电效应的光电元件 （1）光敏电阻又称为光导管。光敏电阻几乎 都是用半导体材料制成。,图,光敏电阻,图,光敏电阻接线电路,图,某型号光敏电阻的光电特性,a）光照/电阻特性,b）光照/
3、电流特性,（2）光敏二极管、光敏三极管,图,光敏二极管,a）外形图 b）内部结构 c）结构简化图 d）图形符号,1负极引脚 2管芯 3外壳 4聚光镜 5正极引脚,图,光敏二极管的反向偏置接法,图,光敏三极管示意图,a）内部组成 b)原理电路 c）图形符号,1集电极引脚 2管芯 3外壳 4聚光镜 5发射极引脚,（3）光敏晶体管的基本特性,图,光敏晶体管的光谱特性,1常规工艺硅光敏晶体管的光谱特性 2滤光玻璃引起的光谱特性紫偏移,3滤光玻璃引起的光谱特性红偏移,表 光的波长与颜色的关系,图,某系列光敏晶体管的光电特性,1光敏二极管光电特性 2光敏三极管光电特性,三、基于光生伏特效应的光电元件,图,硅光电池结构示意图,图,硅光电池原理图,图,光电池的光谱特性曲线,图,硅光电池的光照特性曲线,图,光电池的温度特性,【任务实施】,图,传感器原理图,图,传感器结构,图,传感器安装,图,传感器工作时序,图,传感器应用电路,【知识拓展】,图,光电式传感器原理图,图,信号盘结构图,图,转速测试示意图,图,中间转换电路,
