小于红限频率的入射光，光再强也不会激 发光电子；大于红限频率的入射光，光再
弱也会激发光电子。
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2
传
感
器 原
光电效应-内光电效应
理
及
应
用 物体受光照射后，其内部的原子释放出电
子，这些电子仍留在物体内部，使物体的
电阻率发生变化或产生光电动势的现象称
为内光电效应。
内光电效应又细分为光电导效应和光电伏 生效应。
用
光纤压力
传感器
光纤流速 传感器
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传 感 器 原 理 及 应 指纹机 用
CCD传感器 摄像头
数码摄 像机
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数码相机
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扫描仪
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传 感 器 原 理 及 应
用 种类
CCD传感器的种类
CCD有面阵和线阵之分
面阵是把CCD像素排成1个平面的器件； 而线阵是把CCD像素排成1直线的器件
根据电流表测出的电流值 的变化，即可推算出照射 光强的大小
μA
E
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传
感
器 原
光敏二极管
理
及
应
用 光敏二极管封装在透
明玻璃外壳中，PN结
在管子的顶部，可以
直接受到光照，为了
提高转换效率大面积
受光，PN结面积比一
般二极管大。
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及
应
用 打火确认针产生火花，才可打开燃气阀门；否则燃气阀
门关闭，保证使用燃气器具的安全性
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传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用
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传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用 红外光电开关是用来检测物体的靠近、通
过等状态的光电传感器，也有人称其为红
外传感器，简称光电开关
光电开关可分为透射式和反射式两种
反射型又分为两种情况：反射镜反射型和 被测体反射型
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传 感 器 原 理 及 应
用 透射型
红外光电开关
发光二极管和光敏三极 管相对安放，轴线严格
对准。当有不透明物体
在两者中间通过时，红
外光束会被阻断，光敏
理
及
应
用 制作提示
根据现场具体情况，选取合适的光电开关的 位置，越隐蔽越好
如果是重要场所，可以买两个光电开关，分 别放置两个不同的高度处，例如距离地面 0.8m和1.5m处
不喜欢电铃的，可以换成音乐芯片，甚至可 以连接到收音机的电源上，有情况报警时直 接打开收音机
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10
传
感
器 原
光敏电阻演示
理
及 应
当光敏电
用 阻受到光照
时，光生电
子—空穴对
增加，阻值
减小，电流
增大。
2020/4/25沈阳铁路机械学校 Nhomakorabea11
传
感
器 原
测量电路
理
及
应
用 当无光照时，由于光敏电
阻的阻值太大，电路中电 电极
光
流很小；
当有适当波长范围内的光 线照射时，因其阻值变得 很小，电路中电流增加
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传
感
器 原
光电导效应
理
及
应
用 入射光强改变物质导
电率的物理现象称光
电导效应
基于光电导效应的光 电器件有光敏电阻
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4
传
感
器 原
光电伏生效应
理
及
应
用 光生伏特效应是半导体材料
吸收光能后，在PN结上产
光照
生电动势的效应。 处于反偏的PN结 ，当有光
＋
－
P
－ －
＋
＋ ＋
N
－
－
＋
照时，形成光电流I，并且 光照越大，光电流越大。
I
空穴
电子
基于此效应的光电元件有光
E
敏二极管、光敏三极管。
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传
感
器
原 理
光电管
及
应
用
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传
感
器 原
光电管结构
理
及
应
用 光电管由一个光电阴
极和阳极封装在玻璃
传
感
器 原
应用
理
及
应
用
自动扶梯自动 起停
产品计数
烟雾检测
高度辨认
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仓库门警卫
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自动注料
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传 感 器 原 理 及 应 用 机械鼠标
光电鼠标
第二代光 电鼠标
机械鼠标
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第一代光 电鼠标
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传
感
器 原
光纤传感器
理
及
应
用
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1-光源 2-透镜 3-半透 明膜 4-透镜 5-转盘 6透镜 7-光电元件
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传
感
器 原
表面缺陷光电传感器
理
及
应
用
表面光滑
表面有缺陷
1-光源 2-透镜 3-被测物 4-透镜 5-光电元件
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传
感
器 原
燃气热水器脉冲点火控制器
理
发射区
基区
c＋
光N
RL
N
P
光
c
P
e
E
N
N
E
e－
结构
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平面和剖 面结构
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电路
15
传
感
器 原
应用 －光电转速传感器
理
及
应
用 当被测物体旋转起来，
每相邻一对黑、白标
志，使光电元件由导
通变为不导通，对应
输出一个电脉冲。
被测体每转一周，产 生6个电脉冲，通过频 率计对脉冲计数，即 可得到旋转物体转速。
三极管因收不到红外线 而产生一个电脉冲信号
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传
感
器 原
红外光电开关
理
及
应
用 反射镜反射型传感器单侧安
装
需要调整反射镜的角度以取 得最佳反射效果
当有物体通过时，红外光束 被隔断，光敏三极管收不到
红外线而产生一个电脉冲信 号，其检测距离不如透射型
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壳内组成，光电阴极
涂有光敏材料。
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7
传
感
器 原
原理
理
及
应
用 无光照射时，电路不通
有光线照射时，如果光子 能量大于电子的逸出功， 光 会有电子逸出，产生电子 发射
电子被带有正电的阳极吸 引，在光电管内形成光电
流
根据电流大小可知光量的 大小
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2 2
)
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传 感 器 原 理 及 应 用
被 测 对 象
光纤的类型
光纤
传 感 元 件
光 源 空载波
光 敏 调制波 元 件
被传 测感 对元 象件
光纤
光 源 空载波
光 敏 调制波 元 件
传光型：光纤仅作为光 功能型 ：光纤不仅起到
的传播媒质
传光作用，而且是传感
元件
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传
感
器 原
趣味小制作：报警器
理
及
应
用
110V 220V
vv ~~
8 9 10 11 12 13 14
13 光电开关 14
放大器
5 43
透射式光电开关
1 2 220 3 4～
电 铃
21
5
7654321
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传
感
器 原
趣味小制作：报警器
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传
感
器 原
光纤的结构
理
及
应
用 中心－纤芯、外层－包层、护套－尼龙塑
料
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传
感
器 原
光纤的传光原理
理
及
应
用 光被全反射时的入射角θc称临界角
只要θ＜θc，光在纤芯和包层界面上，经若干次
全反射向前传播，最后从另一端面射出
c arcsin( 1
N0
N12
N
用 管径测量
物镜 平 行 光 线
玻璃管
CCD视频输出
CCD
上臂厚
下臂厚
外径尺寸
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