《机械工程测试技术》课程PPT教学课件（传感器与检测技术）光电光纤传感器

光电传感器本章学习光电效应、光电元件的结构、工作原理、特性以及光电传感器的各种应用，掌握光电接近开关的使用方法

光电传感器 本章学习光电效应、光电元件的结 构、工作原理、特性以及光电传感器的 各种应用，掌握光电接近开关的使用方 法

光电传感器概念光电传感器（或称光敏传感器）：采用光电元件做为检测元件的传感器是利用光电器件把光信号转换成电信号（电压、电流、电阻等）的装置。2025/6/24

2025/6/24 2 光电传感器概念 ◼ 光电传感器（或称光敏传感器）:采用光电元件 做为检测元件的传感器; ◼ 是利用光电器件把光信号转换成电信号（电压、 电流、电阻等）的装置

电信号被测量光信号的变化的变化的变化构成：光源、光学通路、光电元件。应用:1、光量变化的非电量；2、能转换成光量变化的其他非电量。特点：非接触、响应快、性能可靠。32025/6/24

2025/6/24 3 构成：光源、光学通路、光电元件。 应用： 1、光量变化的非电量； 2、能转换成光量变化的其他非电量。 特点：非接触、响应快、性能可靠。 被测量 的变化 光信号 的变化 电信号 的变化

光电效应与光电器件一光子是具有能量的粒子，每个光子的能量可表示为E=h.v■光电效应方程1=h·y-WEk-my-=22025/6/24

2025/6/24 4 一、光电效应与光电器件 ◼ 光子是具有能量的粒子，每个光子的能 量可表示为 ◼ 光电效应方程 E h v =  1 2 2 E mv h v W k = =  −

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光电器件■光电器件是将光能转变为电能的一种传感器件。是构成光电式传感器的主要部件。■光电器件工件的物理基础：光电效应。■光电效应分为：内光电效应、外光电效应和光生伏特效应（阻挡层光电效应)62025/6/24

2025/6/24 6 光电器件 ◼ 光电器件是将光能转变为电能的一种传 感器件。是构成光电式传感器的主要部 件。 ◼ 光电器件工件的物理基础：光电效应。 ◼ 光电效应分为：内光电效应、外光电效 应和光生伏特效应(阻挡层光电效应)

1.外光电效应型光电器件当光照射到金属或金属氧化物的光电材料上时，光子的能量传给光电材料表面的电子，如果入射到表面的光能使电子获得足够的能量，电子会克服正离子对它的吸引力，脱离材料表面而进入外界空间，这种现象称为外光电效应。即外光电效应是在光线作用下，电子逸出物体表面的现象。根据外光电效应做出的光电器件有光电管和光电倍增管。2025/6/24

2025/6/24 7 1.外光电效应型光电器件 ◼ 当光照射到金属或金属氧化物的光电材料上时，光子 的能量传给光电材料表面的电子，如果入射到表面的 光能使电子获得足够的能量，电子会克服正离子对它 的吸引力，脱离材料表面而进入外界空间，这种现象 称为外光电效应。 ◼ 即外光电效应是在光线作用下，电子逸出物体表面的 现象。 ◼ 根据外光电效应做出的光电器件有光电管和光电倍增 管

1.1光电管及其基本特性光电阴极阳极人上(a)结构（b)测量电路图光电管82025/6/24

2025/6/24 8 1.1光电管及其基本特性 （a)结构 （b)测量电路 图 光电管

光电管的伏安特性J光S16英12涡光006肉20406080a动CIFLIF(b)(a)92025/6/24

2025/6/24 9 光电管的伏安特性

1.2光电倍增管及其基本特性DA倍增极D阳极ADD.102025/6/24

2025/6/24 10 1.2 光电倍增管及其基本特性