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德國Telco光電傳感器SMR-8520/EXMG由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)，把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電效應(yīng)是指用光照射某一物體，光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，當(dāng)無光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小，光電三極管也稱光敏三極管，它的電流受外部光照控制，是一種半導(dǎo)體光電器件。光電三極管是一種相當(dāng)于在三極管的基極和集電極之間接入一只光電二極管的三極管，光電二極管的電流相當(dāng)于三極管的基極電流。因?yàn)榫哂须娏鞣糯笞饔?，光電三極管比光電二極管靈敏得多，在集電極可以輸出很大的光電流。

光電三極管有塑封、金屬封裝(頂部為玻璃鏡窗口)、陶瓷、樹脂等多種封裝結(jié)構(gòu)，引腳分為兩腳和三腳型。一般兩個(gè)管腳的光電三極管，具有單向?qū)щ娦?，因此工作時(shí)需加上反向電壓。無光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流,即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí),飽和反向漏電流大大增加，形成光電流,它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。

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因此可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的電流。常見的有2CU、2DU等系列。光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。通常基極不引出，但一些光敏三極管的基極有引出，用于溫度補(bǔ)償和附加控制等作用。當(dāng)具有光敏特性的PN 結(jié)受到光輻射時(shí)，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個(gè)放大了相當(dāng)于β倍的信號(hào)電流。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用管腳分別為集電極和發(fā)射極，而光窗口則為基極。由硅光電三極管受溫度的影響比硅光電二極管大得多。

很顯然這是由于光電三極管有放大作用。另外也可看出，隨著溫度升高，暗電流增加很快，使輸出信噪比變差，不利于弱光的檢測(cè)。在進(jìn)行光信號(hào)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)考慮到溫度對(duì)光電器件輸出的影響，必要時(shí)還需要采取適當(dāng)?shù)暮銣鼗驕囟妊a(bǔ)償措施。影響光電三極管頻率響應(yīng)的因素除與光電二極管相同外，還受基區(qū)渡越時(shí)間和發(fā)射結(jié)電容、輸出電路的負(fù)載電阻的限制，因此頻率特性比光電二極管差在無光照射時(shí)，光電三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，無電信號(hào)輸出。

當(dāng)光信號(hào)照射光電三極管的基極時(shí)，光電三極管導(dǎo)通，首先通過光電二極管實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)由三極管實(shí)現(xiàn)光電流的放大，從發(fā)射極或集電極輸出放大后的電信號(hào)稱為光敏二極管的暗電流；當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參與導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個(gè)物體上，此時(shí)光子能量就傳遞給電子，并且是一個(gè)光子的全部能量一次性地被一個(gè)電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)

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