光敏传感器

光传感器是运用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器，它的灵敏波长在可见光波长邻近，包含红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的勘探，它还能够作为勘探元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转化为光信号的改变即可。光传感器是现在产值最多、运用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技能中占有非常重要的位置。

    光敏传感器的品种繁复，首要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、颜色传感器、CCD和CMOS图画传感器等。

    第一节 光电管

    图1和图2分别是光电管的结构示意图和电路图。
 

    光电管首要有以下几点特性：

    (1).光电管的光谱特性
    光电管的光谱特性是指光电管在作业电压不方便的条件下，入射光的波长与其肯定灵敏度（即量子功率）的联系。光电管的光谱特性首要取决于阴极资料，常用的阴极资料有银氧铯光电阴极、锑铯光电阴极、铋银氧铯光电阴极及多硷光电阴极等，前两种阴极运用比较广泛，图3和图4分别给出了它们的光谱特性曲线。
 
 
    由光电管的光谱特性曲线能够看出，不同阴极资料制成的光电管有着不同的灵敏度较高的区域，运用时应根据所测光谱的波长选用相应的光电管。例如被测光的成分是红光，选用银氧铯阴极光电管就能够得到较高的灵敏度。

    (2).光电管的伏安特性
    光电管的伏安特性是指在必定光通量照射下，光电管阳极与阴极之间的电压UA与光电流IΦ之间的联系。光电管在必定光通量照射下，光电管阴极在单位时间内发射必定量的光电子，这些光电子涣散在阳极与阴极之间的空间，若在光电管阳极上施加电压UA，则光电子被阳极招引搜集，构成回路中的光电流IΦ。当阳极电压升高，阳极发射的光电子指引一部分被阳极搜集，其余部分仍回来阴极。跟着阳极电压的升高，阳极在单位时间内搜集到的光电子数增多，光电流IΦ也添加。假如阳极电压升高到必定数值时，阴极在单位时间内发射的光电子悉数被阳极搜集，称为饱和状态，今后阳极电压升高，光电流IΦ也不会添加 。

 
    图5给出了光电管不同光通量下的伏安特性曲线。

    (3).光电管的光电特性
    光电管的光电特性是指光电管阳极电压和入射光频谱不方便的条件下，入射光的光通量Φ与光电流IΦ之间的联系，在光电管阳极电压足够大，使光电管作业在饱和状态条件下，入射光通量和光电流线性联系，参见图6所示。

  (4).暗电流
    假如将光电管置于无光的漆黑条件下，当光电管施加正常的运用电压时，光电管发生弱小的电流，此刻电流称为暗电流。暗电流的发生首要是由漏电流引起的。

    光电管常用在自动控制、无线电传真、有声电影及其它光电转化设备上。

    表1列出了一些国产光电管的技能特性。