IFM易福門傳感器入門級(jí)初級(jí)知識(shí)
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光傳感器及光敏元件
光傳感器主要由光敏元件組成。目前光敏元件發(fā)展迅速、品種繁多、應(yīng)用廣泛。場(chǎng)出售的有光敏電阻器、光電二管、光電三管、光電耦合器和光電池等。
1 光敏電阻器
光敏電阻器由能透光的半導(dǎo)體光電晶體構(gòu)成 ，因半導(dǎo)體光電晶體成分不同，又分為可見光光敏電阻（硫化鎘晶體）、紅外光光敏電阻（砷化鎵晶體）、和紫外光光敏電阻（硫化鋅晶體）。當(dāng)敏感波長(zhǎng)的光照半導(dǎo)體光電晶體表面，晶體內(nèi)載流子增加，使其電導(dǎo)率增加（即電阻減?。?。
光敏電阻的主要參數(shù)：
◆光電流 、亮阻：在一定外加電壓下，當(dāng)有光（100lx照度）照射時(shí)，流過光敏電阻的電流稱光電流；外加電壓與該電流之比為亮阻，一般幾kΩ～幾十kΩ。
◆暗電流、暗阻：在一定外加電壓下，當(dāng)無(wú)光（ 0 lx照度）照射時(shí)，流過光敏電阻的電流稱暗電流；外加電壓與該電流之比為暗阻，一般幾百kΩ～幾千kΩ以上。
◆zui大工作電壓：一般幾十伏至上百伏。
◆環(huán)境溫度：一般-25℃至 +55℃，有的型可以-40℃至+70℃。
◆額定功率（功耗）：光敏電阻的亮電流與外電壓乘積；可有5mW至300mW多種規(guī)格選擇。
◆光敏電阻的主要參數(shù)還有響應(yīng)時(shí)間、靈敏度、光譜響應(yīng)、光照特性、溫度系數(shù)、伏安特性等。
值得注意的是，光照特性（隨光照強(qiáng)度變化的特性）、溫度系數(shù)（隨溫度變化的特性）、伏安特性不是線性的，如以CdS（硫化鎘）光敏電阻的光阻有時(shí)隨溫度的增加而增大，有時(shí)隨溫度的增加又變小。
硫化鎘光敏電阻器的參數(shù)：
型規(guī)格 MG41-22 MG42-16 MG44-02 MG45-52
環(huán)境溫度（℃） -40～+60 -25～+55 -40～+70 -40～+70
額定功率（mW） 20 10 5 200
亮阻，100lx（kΩ） ≤2 ≤50 ≤2 ≤2
暗阻， 0lx（MΩ） ≥1 ≥10 ≥0.2 ≥1
響應(yīng)時(shí)間 （ms） ≤20 ≤20 ≤20 ≤20
zui高工作電壓（v） 100 50 20 250
部分類型CdS光敏電阻符及外形圖
2 光電二管
和普通二管相比，除它的管芯也是一個(gè)PN結(jié)、具有單向?qū)щ娦阅芡猓渌町惡艽?。首先管芯?nèi)的PN結(jié)結(jié)深比較淺（小于1微米），以提高光電轉(zhuǎn)能力；第二PN結(jié)面積比較大，電面積則很小，以有利于光敏面多收集光線；第三光電二管在外觀上都有一個(gè)用有機(jī)玻璃透鏡密封、能匯聚光線于光敏面的“窗口"；所以光電二管的靈敏度和響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于光敏電阻。
常見的幾種光電二管及符如下：
2DU有前、后、環(huán)三個(gè)。其中環(huán)是為了減小光電二管的暗電流和增加工作穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)增加的，應(yīng)用時(shí)需要接電源正。光電二管的主要參數(shù)有：zui高工作電壓（10～50V）,暗電流（≤0.05～1微安），光電流（＞6～80微安），光電靈敏度、響應(yīng)時(shí)間（幾十ns～幾十μs）、結(jié)電容和正向壓降等。

光電二管的優(yōu)點(diǎn)是線性好，響應(yīng)速度快，對(duì)寬范圍波長(zhǎng)的光具有較高的靈敏度，噪聲低；缺點(diǎn)是單獨(dú)使用輸出電流（或電壓）很小，需要加放大電路。適用于通訊及光電控制等電路。
光電二管的檢測(cè)可用萬(wàn)用表R×1K擋，避光測(cè)正向電阻應(yīng)10KΩ～200 KΩ，反向應(yīng)∞，去掉遮光物后向右偏轉(zhuǎn)角越大，靈敏度越高。
光電三管可以視為一個(gè)光電二管和一個(gè)三管的組合元件，由于具有放大功能，所以其暗電流、光電流和光電靈敏度比光電二管要高得多，但結(jié)構(gòu)原因使結(jié)電容加大，響應(yīng)特性變壞。廣泛應(yīng)用于低頻的光電控制電路。
常見的光電三管形狀及符如下：
半導(dǎo)體光電器件還有MOS結(jié)構(gòu)，如掃描儀、攝象頭中常用的CCD（電荷耦合器件）就是集成的光電二管或MOS結(jié)構(gòu)的陣列。

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