第7章光學測量傳感器

1、2021-8-21 實用傳感器技術教程實用傳感器技術教程 22021-8-2 光電效應光電效應 1.2 第第7章章光學測量傳感器光學測量傳感器 概述概述 7.1 7.2 光敏晶體管光敏晶體管 7.4 光電耦合器光電耦合器7.5 光敏電阻光敏電阻 1.2 7.3 光纖傳感器光纖傳感器 7.7 CCD傳感器傳感器 7.8 光電池光電池 7.6 32021-8-2 v光電式傳感器是以光為測量媒介，將被測量的光電式傳感器是以光為測量媒介，將被測量的 變化所引起的光信號的變化通過光電器件轉(zhuǎn)換變化所引起的光信號的變化通過光電器件轉(zhuǎn)換 成電信號的一類傳感器。成電信號的一類傳感器。 v它即可用于檢測直接引起光

2、強變化的非電量，它即可用于檢測直接引起光強變化的非電量， 如光強、照度、溫度、氣體成分分析等；也可如光強、照度、溫度、氣體成分分析等；也可 用來檢測能通過一定方式轉(zhuǎn)換為光量變化的一用來檢測能通過一定方式轉(zhuǎn)換為光量變化的一 些非電量，如物體的位移、速度、加速度、表些非電量，如物體的位移、速度、加速度、表 面粗糙度等。面粗糙度等。 42021-8-2 7.1概述概述 v光電式傳感器的一般組成結(jié)構(gòu)如圖光電式傳感器的一般組成結(jié)構(gòu)如圖7-1所示：主要包括所示：主要包括 光源、光學通路、光敏元件和測量電路幾個部分。光源、光學通路、光敏元件和測量電路幾個部分。 光源光學通路測量電路 被測量 被測量 輸出量光

3、敏元件 光光電電 圖7-1 光電傳感器結(jié)構(gòu)圖 52021-8-2 光電式傳感器常用的光源光電式傳感器常用的光源 v1、熱輻射光源熱輻射光源 定義：物體因具有溫度而向外輻射能量的現(xiàn)象稱 為熱輻射。一切物體，只要其溫度高于絕對零度，都 會向空間發(fā)出一定波長的光輻射，基于這種原理的光 源稱為熱輻射光源 。 常見的熱輻射光源有白熾燈，鹵鎢燈等。用鎢絲 通電加熱作為光輻射源最為普遍，一般白熾燈的輻射 光譜是連續(xù)的發(fā)光范圍：除可見光外、還包含大量紅 外線和紫外線，所以任何光敏元件都能和它配合接收 到光信號。 62021-8-2 熱輻射光源特點熱輻射光源特點 v1）發(fā)光范圍廣：除可見光外，還包含大量的紅外線

4、和 紫外線，當需要窄光帶光譜時可以采用濾色片濾除不 需要的光譜來實現(xiàn)。 v2）發(fā)光效率低：發(fā)光能量只有15%左右落在可見光區(qū) 域，波長范圍約為0.43m，峰值波長在近紅外區(qū)域， 約11.5mm。 v3）熱輻射光源輸出功率大，但對電源的變化響應速度 慢，因此其調(diào)制頻率一般低于1kHz，不能用于快速的 正弦和脈沖調(diào)制。 v4）由于用鎢絲做燈絲，玻璃做泡殼，因而其具有壽命 短、發(fā)熱大、效率低、動態(tài)特性差，使用電壓高且易 碎等缺點。 72021-8-2 光電式傳感器常用的光源光電式傳感器常用的光源 v2 2、氣體放電光源、氣體放電光源 定義：利用電流通過氣體產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象的原理制成的光源 稱為氣體放電光

5、源。 氣體放電光源的光譜不連續(xù)，光譜與氣體的種類及放電條 件有關。通過改變氣體的成分、壓力、陰極材料和放電電流的 大小等，可以得到所需光譜范圍的輻射源。 低壓汞燈、氫燈、鈉燈、鎘燈、氦燈是光譜儀器中常用的 光源，統(tǒng)稱為光譜燈。例如低壓汞燈的輻射波長為254nm，鈉燈 的輻射波長為589nm，它們經(jīng)常用作光電檢測儀器的單色光源。 如果光譜燈涂以熒光劑，由于光線與涂層材料的作用，熒光劑 可以將氣體放電譜線轉(zhuǎn)化為更長的波長，通過對熒光劑的選擇 可以使氣體放電發(fā)出某一范圍的波長，如：照明日光燈。 氣體放電燈消耗的能量僅為白熾燈1/21/3。 82021-8-2 v3 3、發(fā)光二極管、發(fā)光二極管 LED

6、LED（Light Emitting DiodeLight Emitting Diode） 定義：定義：固體發(fā)光材料在電場激發(fā)下產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象稱 為電致發(fā)光，其實質(zhì)是將電能直接轉(zhuǎn)換成光能，利用 這種現(xiàn)象制成的器件稱為電致發(fā)光器件。 v 如發(fā)光二極管、半導體激光器和電致發(fā)光屏等。其中 應用較多的是發(fā)光二極管，制作發(fā)光二極管的材料很 多，材料不同，發(fā)出的光的波長不同，從而能夠發(fā)出 各種不同顏色的光，發(fā)光二極管常用的材料與發(fā)光波 長見表7-1： 92021-8-2 發(fā)光二極管常用的材料與發(fā)光波長發(fā)光二極管常用的材料與發(fā)光波長 102021-8-2 4 4、激光器、激光器 激光是20世紀60年代出現(xiàn)的

7、最重大科技成就之一，具有高方向 性、高單色性和高亮度三個重要特性。激光波長從0.24m到遠紅 外整個光頻波段范圍。 激光器種類繁多，按工作物質(zhì)分類： u 固體激光器（如紅寶石激光器） u 氣體激光器（如氦-氖氣體激光器、二氧化碳激光器） u 半導體激光器（如砷化鎵激光器） u 液體激光器 112021-8-2 所謂光電效應所謂光電效應是指物體吸收了光能后把光能轉(zhuǎn)換為該物是指物體吸收了光能后把光能轉(zhuǎn)換為該物 體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應。體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應。 光電效應按原理又分為以下光電效應按原理又分為以下3 3種：種： 1 1、外光電效應外光電效應：在光線照射下，電子逸出物體

8、表面向外：在光線照射下，電子逸出物體表面向外 發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應。其中，向外發(fā)射的電子稱發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應。其中，向外發(fā)射的電子稱 為光電子，能產(chǎn)生光電效應的物質(zhì)稱為光電材料。為光電子，能產(chǎn)生光電效應的物質(zhì)稱為光電材料。 2 2、內(nèi)光電效應內(nèi)光電效應：在光線作用下，物體的導電性能發(fā)生：在光線作用下，物體的導電性能發(fā)生 變化或產(chǎn)生光生電動勢的效應稱為內(nèi)光電效應。變化或產(chǎn)生光生電動勢的效應稱為內(nèi)光電效應。 7.2光電效應光電效應 122021-8-2 在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射 的現(xiàn)象稱為外光電效應。向外發(fā)射的電子叫做光電子?；?外光電效應的光電器件有光電管、光

9、電倍增管等。 光子是具有能量的粒子，每個光子的能量： E=h h普朗克常數(shù)，6.62610-34Js；光的頻率（s-1） 外光電效應外光電效應 132021-8-2 根據(jù)愛因斯坦假設，一個電子只能接受一個光子的能量，所以要 使一個電子從物體表面逸出，必須使光子的能量大于該物體的表面逸 出功，超過部分的能量表現(xiàn)為逸出電子的動能。外光電效應多發(fā)生于 金屬和金屬氧化物，從光開始照射至金屬釋放電子所需時間不超過10- 9s。 根據(jù)能量守恒定理 式中 m電子質(zhì)量；v0電子逸出速度。 0 2 0 2 1 Amh 該方程稱為愛因斯坦光電效應方程。 142021-8-2 n 光電子能否產(chǎn)生，取決于光電子的能量

10、是否大于該物體的表面電子 逸出功A0。不同的物質(zhì)具有不同的逸出功，即每一個物體都有一個 對應的光頻閾值，稱為紅限頻率或波長限。光線頻率低于紅限頻率， 光子能量不足以使物體內(nèi)的電子逸出，因而小于紅限頻率的入射光， 光強再大也不會產(chǎn)生光電子發(fā)射；反之，入射光頻率高于紅限頻率， 即使光線微弱，也會有光電子射出。 n 當入射光的頻譜成分不變時，產(chǎn)生的光電流與光強成正比。即光強 愈大，入射光子數(shù)目越多，逸出的電子數(shù)也就越多。 n 光電子逸出物體表面具有初始動能mv02 /2 ，因此外光電效應器件 （如光電管）即使沒有加陽極電壓，也會有光電子產(chǎn)生。為了使光 電流為零，必須加負的截止電壓，而且截止電壓與入射

11、光的頻率成 正比。 152021-8-2 內(nèi)光電效應又可分為以下兩類：內(nèi)光電效應又可分為以下兩類： v1 1）光電導效應）光電導效應 在光線作用下，電子吸收光子能量后引起物質(zhì)電導 率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為光電導效應。基于這種效應的 光電器件有光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管等。 v2 2）光生伏特效應）光生伏特效應 在光線的作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢 的現(xiàn)象稱為光生伏特效應?；谠撔墓怆娖骷?光電池等。 162021-8-2 7.3 光敏電阻光敏電阻 v光敏電阻又稱光導管，是利用半導體光敏材料 制成的一類光電器件，其作用原理基于光電導 效應。當無光照時，光敏電阻具有極高的阻值； 當

12、光敏電阻受到一定波長范圍的光照射時，其 電阻阻值降低，光線越強，電阻值越低，當光 照停止后，其電阻阻值在一段時間后恢復原值。 172021-8-2 1. 1. 光敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理光敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理 光敏電阻又稱光導管，是利用半導體光敏材料制成的 一類光電器件，其作用原理基于光電導效應。當無光照時， 光敏電阻具有極高的阻值；當光敏電阻受到一定波長范圍 的光照射時，其電阻阻值降低，光線越強，電阻值越低， 當光照停止后，其電阻阻值在一段時間后恢復原值。 7.3 7.3 光敏電阻光敏電阻 182021-8-2 7.3 光敏電阻光敏電阻 v當在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在 帶有

13、透明窗的管殼里就構(gòu)成了光敏電阻。光敏電阻是 一個純電阻器件，沒有極性，因而使用時既可加直流 電壓, 也可以加交流電壓。制造光敏電阻的材料一般 由金屬的硫化物、硒化物、碲化物等組成。由于光電 導效應只限于光照的表面薄層，因此光敏材料一般都 做成薄層。同時為了獲得高的靈敏度，光敏電阻的電 極常采用梳狀圖案，如圖7-2 a所示：為了避免外來干 擾，光敏電阻外殼的入射孔上蓋有一種能透過所要求 光譜范圍光的透明保護窗（如玻璃），同時為了避免 光敏電阻的靈敏度受潮濕等因素的影響，通常將光敏 材料嚴密封裝在金屬殼中。 192021-8-2 ）a 光敏電阻外觀） b 光敏電阻符號 電極 光敏 材料 ）c 光敏

14、電阻接線圖 圖7-2 光敏電阻外觀符號及接線圖 I G R G R R 光敏電阻外觀符號及接線圖光敏電阻外觀符號及接線圖 202021-8-2 2. 光敏電阻的主要參數(shù)光敏電阻的主要參數(shù) 1）亮電阻：是指光敏電阻器受到光照射時的電阻值。 2）暗電阻：是指光敏電阻器在無光照射（黑暗環(huán)境）時 的電阻值。 3）最高工作電壓：是指光敏電阻器在額定功率下所允許 承受的最高電壓。 4）亮電流：是指在有光照射時，光敏電阻器在規(guī)定的外 加電壓下通過的電流。 7.3 7.3 光敏電阻光敏電阻 212021-8-2 5）暗電流：是指在無光照射時，光敏電阻器在規(guī)定的外 加電壓下通過的電流。 6）光電流：在一定外加電

15、壓下亮電流與暗電流之差。 7）時間常數(shù)：是指光敏電阻器的光電流從光照躍變開始 到穩(wěn)定亮電流的63%時所需的時間。 8）溫度系數(shù)：是指光敏電阻器在環(huán)境溫度改變1時， 其電阻值的相對變化。 9）靈敏度：是指光敏電阻器在有光照射和無光照射時電 阻值的相對變化。 222021-8-2 3. 光敏電阻的基本特性光敏電阻的基本特性 (1)在一定照度下，流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩 端電壓的關系稱為光敏電阻的伏安特性。圖7-3為硫化鎘光 敏電阻在不同照度下的伏安特性曲線。 232021-8-2 圖 7-3 硫化鎘光敏電阻的伏安特性 40 30 20 10 0 I / mA 100 10001 x500 m

16、W 1001 x 功率 200 U / V 101 x 242021-8-2 v1）光敏電阻在一定的電壓范圍內(nèi)，其I-U曲線 為斜率不同的直線，說明其阻值與入射光量有 關，而與電壓電流無關。 v2）光敏電阻兩端電壓不能過高，因為光敏電阻 有最大額定功率（如圖7-3中的500mW功率曲線） 限制，當光敏電阻兩端的電壓和電流超過最大 允許工作電壓和最大額定電流時，可能導致光 敏電阻的永久性損壞。 252021-8-2 （2）光照特性 在一定的外加電壓下，光敏電阻的光電流與光通量 之間的關系稱為光敏電阻的光照特性。材料不同，光 照特性也不同，絕大多數(shù)光敏電阻的光照特性都是非 線性的，這也決定了光敏電

17、阻作為定量檢測元件使用 的機會不多，這是光敏電阻的不足之處，一般常用作 自動控制系統(tǒng)中的光電開關。圖7-4為硫化鎘光敏電阻 的光照特性曲線。 262021-8-2 圖7-4 硫化鎘光敏電阻的光照特性 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 00.20.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 I / mA / lm 272021-8-2 （3）光譜特性 光敏電阻的相對靈敏度與入射光波長的關系稱為光 敏電阻的光譜特性，亦稱為光譜響應。光敏電阻對不 同波長的入射光有著不同的靈敏度。圖7-5為幾種不同 材料光敏電阻的光譜特性，可以看出：對應于不同的 入射光波

18、長，光敏電阻的靈敏度是不同的，而且不同 材料的光敏電阻光譜響應曲線也不同。 282021-8-2 圖7-5 光敏電阻的光譜特性 Sr / (%) / A 20 40 60 80 100 01.53 硫化鉛 硫化鉈 硫化鎘 292021-8-2 （4）頻率特性 實驗證明：光敏電阻的光電流不能隨著光強的改變而立 刻變化，稱為光電馳豫現(xiàn)象，這是它的缺點之一。不同材 料的光敏電阻具有不同的時間常數(shù)（從幾十毫秒到幾百毫 秒），因而它們的頻率特性也各不相同。當光敏電阻在光 照快速變化的場合應用時，要考慮其頻率特性的影響。圖 7-6為硫化鎘和硫化鉛光敏電阻的頻率特性，縱軸S表示相 對靈敏度，從圖中可以看出，

19、硫化鉛的使用頻率范圍相對 較大。光敏電阻的響應時間除了與元件的材料有關，還與 光照的強弱有關，光照越強，響應時間越短。 302021-8-2 圖7-6 光敏電阻的頻率特性 100 80 60 40 20 0101001 00010 000 硫化鎘 硫化鉛 S /( %) f / Hz 312021-8-2 （5）溫度特性 光敏電阻和其它半導體器件一樣，受溫度影響較大。當 使用環(huán)境溫度變化較大時，會影響光敏電阻的光譜響應，同 時光敏電阻的靈敏度和暗電阻也會隨之改變，尤其是響應于 紅外區(qū)的硫化鉛光敏電阻受溫度影響更大。圖7-7為硫化鉛 光敏電阻的光譜溫度特性曲線，其峰值響應隨著溫度的上升 而向波長

20、短的方向移動。故硫化鉛光敏電阻要在低溫、恒溫 的條件下使用，而對于可見光范圍的光敏電阻，溫度對其影 響相對要小一些。 322021-8-2 圖 7-7 硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性 1.02.03.04.0 0 20 40 60 80 100 2020 / m S / (%) 332021-8-2 光敏電阻器的分類和常用型號光敏電阻器的分類和常用型號 （1 1）按光敏電阻器的制作材料分類）按光敏電阻器的制作材料分類 v光敏電阻按其制作材料不同分為多晶光敏電阻和單晶 光敏電阻，還可細分為硫化鎘光敏電阻、硒化鎘光敏 電阻、硫化鉛光敏電阻、硒化鉛光敏電阻、銻化銦光 敏電阻等。 342021-8-2

21、v（2 2）按光譜特性分類）按光譜特性分類 v 光敏電阻按其光譜特性可分為可見光光敏電阻、紫外光光敏電 阻和紅外光光敏電阻。 v 可見光光敏電阻器主要對可見光敏感：常見的有硒、硫化鎘、 硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主 要用于可見光范圍的各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動開關門， 光控燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅控制等，洗手間自動給水和 自動停水裝置，機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”，照 相機的自動測光裝置等方面。 v 紫外光光敏電阻器主要對紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘 等光敏電阻器，主要用于紫外線的探測。 v 紅外光光敏電阻器主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛、銻化銦等 光敏

22、電阻器，廣泛用于導彈制導、天文探測、非接觸測量、人 體病變探測等國防、科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。 352021-8-2 常用光敏電阻器的命名規(guī)則及型號常用光敏電阻器的命名規(guī)則及型號 362021-8-2 常用光敏電阻器的命名規(guī)則及型號常用光敏電阻器的命名規(guī)則及型號 372021-8-2 光敏電阻器性能檢測光敏電阻器性能檢測 v首先把萬用表撥到R1k檔，把光敏電阻的受光面與 入射光線保持垂直，這時在萬用表上測得的電阻就是 亮阻。再把光敏電阻置于完全黑暗的場所，此時用萬 用表所測出的電阻就是暗阻。如果亮阻為幾千歐至幾 十千歐，暗阻為幾兆歐至幾十兆歐，則說明光敏電阻 性能良好。亮阻與暗阻阻值相差越大，

23、則光敏電阻器 靈敏度越高。 382021-8-2 光敏電阻器的應用光敏電阻器的應用 v1.簡易光控燈簡易光控燈 + R1 100K R2 10K G R 1uF C1 VT1 9014 VT2 9012 S1 LED 3V 圖7-8 光控燈電路圖 其工作原理為：合上開關S1，當有一 定強度的光照射光敏電阻時，其阻值 迅速減?。s幾十千歐），三極管 VT1的基極電壓被拉低而處于截止狀 態(tài)，而此時VT2的基極電壓升高，VT2 截止，此時LED熄滅；當光敏電阻所 受光照小于一定值時，其阻值增大 （約幾兆歐），此時VT1的基極電壓 升高并使其導通，而VT2的基極電壓 降低，VT2導通，LED發(fā)光。 3

24、92021-8-2 光敏電阻器的應用光敏電阻器的應用 v2.照相機電子快門照相機電子快門 A A _ bb U 2 RP 10K R1 5.1K R2 300 VD1 M 1 RP 10K VT1 GND C1 1uF CdS th U R U 圖7-9 照相機電子快門 G R + + 1 2 402021-8-2 光敏電阻器的應用光敏電阻器的應用 v3.光控閃爍安全警示燈光控閃爍安全警示燈 VD1 IN4004 VT MAC9726 VD2 2CTS1A + C 220uF/50V 圖7-10 光控閃爍安全警示燈 1 R 150K G R 2 R 1K E 220V 412021-8-2 光

25、敏電阻器的應用光敏電阻器的應用 v4.心臟跳動次數(shù)的光心臟跳動次數(shù)的光 電傳感器測量電傳感器測量 ）a ）b 圖7-11 基于光敏電阻的心跳測量傳感器結(jié)構(gòu)及輸出波形圖 光敏電阻 發(fā)光二極管 引線 422021-8-2 12022K 4.7K 47K 47K 10K 10K 1M1M 3 2 1 + - 5 1 6 7 LM358/1LM358/2 IN4148 IN4148 G R LED 2.2uF 2.2uF 68nF68nF 圖7-12 基于光敏電阻的心跳測量傳感器電路圖 OUT U K 432021-8-2 v 5.煤氣爐熄火檢測報警裝置煤氣爐熄火檢測報警裝置 442021-8-2 光

26、敏電阻特點及使用注意事項光敏電阻特點及使用注意事項 v1.1.光敏電阻優(yōu)點光敏電阻優(yōu)點 v1）光譜響應范圍寬。根據(jù)光電導材料的不同，光譜響 應可從紫外光、可見光、近紅外擴展到遠紅外，尤其 對紅光和紅外輻射有較高的響應度。 v2）工作電流大，可達數(shù)毫安。 v3）所測光強范圍寬，既可測強光也可測弱光。 v4）靈敏度高，光敏電阻的暗電阻越大，亮電阻越小則 性能越好，即靈敏度越高。 v5）無極性之分，使用方便。 452021-8-2 光敏電阻特點及使用注意事項光敏電阻特點及使用注意事項 v2.2.光敏電阻缺點光敏電阻缺點 v1）光電馳豫過程較長，頻率響應很低。 v2）型號相同的光敏電阻參數(shù)參差不齊，并

27、且由于光照 特性的非線性，不適宜于測量要求線性的場合，常用 作開關式光電信號的傳感元件。 462021-8-2 光敏電阻特點及使用注意事項光敏電阻特點及使用注意事項 v3.3.光敏電阻使用注意事項光敏電阻使用注意事項 v1）使用中不要超過最大光電流和最高功率，必要時要 控制入射光的輻射通量以限制光電流，尤其在高溫下 使用時更要注意限制光電流大小，防止燒壞器件。 v2）高溫環(huán)境下盡量選擇玻璃和金屬封裝的光敏電阻。 v3）新光敏電阻的光電性能如果不穩(wěn)定，可以進行人工 老化處理，使其性能更加穩(wěn)定。 472021-8-2 7.4光敏晶體管光敏晶體管 v光敏晶體管指的是光敏二極管和光敏三極管，都是電 子

28、電路中常用的光敏器件，文字符號分別為“VD”和 “VT”，它們的工作原理是基于內(nèi)光電效應。光敏二 極管和光敏三極管都是很好的光電轉(zhuǎn)換半導體器件， 與前面講過的光敏電阻相比具有靈敏度高、高頻性能 好，可靠性好、體積小、使用方便等優(yōu)點。 482021-8-2 7.4.1 光敏晶體管結(jié)構(gòu)和工作原理光敏晶體管結(jié)構(gòu)和工作原理 v1.光敏二極管結(jié)構(gòu)和工作光敏二極管結(jié)構(gòu)和工作 原理原理 入射光 玻璃透鏡 管殼 管芯 引腳 光敏面 2 SiO 保護層 鋁電極 P型擴 散層PN結(jié)N型襯底 圖7-14 光敏二極管的外形和結(jié)構(gòu)圖 RL E 圖7-15 光敏二極管的符號和接線圖 a)b) L R E 492021-8

29、-2 v2.2.光敏三極管的結(jié)構(gòu)和工作原理光敏三極管的結(jié)構(gòu)和工作原理 e c b b ec 光 圖7-16 光敏三極管的結(jié)構(gòu)和等效電路圖 ）a 光敏三極管結(jié)構(gòu)圖 b)光敏三極管等效 電路圖 e c b E L R c c b b e e 圖7-17 光敏三極管的符號和接線圖 c)常用光敏三極 管接線圖 b)PNP型光敏 三極管符號 ）a NPN型光敏三 極管符號 502021-8-2 7.4.2 光敏晶體管參數(shù)和特性光敏晶體管參數(shù)和特性 v1.1.光敏二極管主要參數(shù)光敏二極管主要參數(shù) v 1）最高反向工作電壓VRM：是指光敏二極管在無光照的條件下， 反向漏電流不大于0.1A時所能承受的最高反向

30、電壓值。 v 2）暗電流ID：是指光敏二極管在無光照及最高反向工作電壓條 件下的漏電流。暗電流越小，光敏二極管的性能越穩(wěn)定，檢測 弱光的能力越強。 v 3）光電流IL：是指光敏二極管在受到一定光照時，在最高反向 工作電壓下產(chǎn)生的電流。其測量的一般條件是：2856K色溫的鎢 絲光源，照度為1000 1x。 512021-8-2 v 4）光電靈敏度：是反映光敏二極管對光敏感程度的一個參數(shù)， 用在每微瓦的入射光能量下所產(chǎn)生的光電流來表示，單位為 A/W。 v 5）響應時間：是指光敏二極管將光信號轉(zhuǎn)化為電信號所需要的 時間。響應時間越短，說明光敏二極管頻率特性越好。 v 6）正向壓降VF：是指光敏二極

31、管中通過一定大小正向電流時， 其兩端產(chǎn)生的壓降。 v 7）結(jié)電容Cj：指光敏二極管PN結(jié)的電容。結(jié)電容是影響光電響 應速度的主要因素。結(jié)面積越小，結(jié)電容也就越小，工作頻率 也越高。 522021-8-2 v2.2.光敏三極管主要參數(shù)光敏三極管主要參數(shù) v 1）最高工作電壓Umax：最高工作電壓是指在無光照狀態(tài)下， e、c極間漏電流不超過規(guī)定值（約0.5）時，光敏三極管所允許 施加的最高工作電壓，一般在10V-50V之間。 v 2）暗電流：在無光照的情況下，集電極與發(fā)射極間的電壓 為規(guī)定值時，流過集電極的反向漏電流稱為光敏三極管的暗電 流，通常小于1。 v 3）光電流：在規(guī)定光照下，當施加規(guī)定的

32、工作電壓時，流 過光敏三極管的電流稱為光電流，光電流越大，說明光敏三極 管的靈敏度越高，通常能達到幾個mA。 v 4）最大允許功耗：指光敏三極管在不損壞的前提下所能承 受的最大功耗。 532021-8-2 v5）集電極-發(fā)射極擊穿電壓VCE：在無光照下，集電極 電流IC為規(guī)定值時，集電極與發(fā)射極之間的電壓降稱 為集電極-發(fā)射極擊穿電壓。 v6）峰值波長p：當光敏三極管的光譜響應為最大時 對應的波長稱為峰值波長。 v7）光電靈敏度：在給定波長的入射光輸入單位光功率 時，光敏三極管管芯單位面積輸出光電流的強度稱為 光電靈敏度。 v8）響應時間：響應時間指光敏三極管對入射光信號的 反應速度，一般為S

33、。 542021-8-2 v3.3.光敏晶體管的特性光敏晶體管的特性 （1 1）光譜特性）光譜特性 光敏晶體管的光譜特性是指在一定照度時，輸出的光光敏晶體管的光譜特性是指在一定照度時，輸出的光 電流（或用相對靈敏度電流（或用相對靈敏度S S表示）與入射光波長的關系。表示）與入射光波長的關系。 硅和鍺光敏二（三）極管的光譜特性曲線如圖硅和鍺光敏二（三）極管的光譜特性曲線如圖7-187-18所所 示。示。 552021-8-2 100 80 60 40 20 0 500100015002000 入射光 鍺 硅 / nm S / (%) 硅 鍺 入射光 圖7-18（） 光敏二極 三級 管的光譜特性

34、562021-8-2 v （2）伏安特性 圖7-19 a為硅光敏二極管的伏安特性曲線，橫坐標表示所加的 反向偏壓。當有光照時，反向電流隨著光照強度的增大而增大， 在不同的照度下，其伏安特性曲線幾乎平行，所以只要沒達到 飽和值，它的輸出實際上不受偏壓大小的影響。圖7-19 b為硅 光敏三級管的伏安特性曲線，縱坐標為光電流，橫坐標為集電 極-發(fā)射極電壓。 從圖7-19可見，由于晶體管的放大作用，在 同樣照度下，其光電流比相應的二極管大上百倍。 572021-8-2 0.08 0.06 0.04 0.02 I / mA 1200 1x 1000 1x 800 1x 600 1x 400 1x 200

35、 1x 0 10 20 30 40 50 8 6 4 2 0 1020304050 500 1x 400 1x 300 1x 200 1x 100 1x I / mA 反 向電壓/ V集電極 發(fā) 射極電壓/ V (a)(b) 集電極-發(fā)射極電壓/V b)硅光敏三極管 反向電壓/V a)硅光敏二極管 圖7-19 硅光敏管的伏安特性 582021-8-2 v （3）頻率特性 v 光敏晶體管的頻率特性是指光敏晶體管輸出的光電流（或相對 靈敏度）隨頻率變化的關系。光敏二極管的頻率特性是半導體 光電器件中最好的一種，普通光敏二極管頻率響應時間達10s。 光敏三級管的頻率特性主要受負載電阻的影響，響應速度

36、比光 敏二極管低一個數(shù)量級，圖7-20為硅光敏三級管的頻率特性， 通過減小負載電阻可以提高頻率響應范圍，但輸出電壓大小同 時也變小。 592021-8-2 圖7-20 光敏晶體管的頻率特性 100 80 60 40 20 0 110100 100 k 10 k RL1 k S / (%) f / kHz 602021-8-2 （4）溫度特性 溫度特性是指光敏晶體管的暗電流及光電流與溫度的關 系。溫度變化不僅影響光敏晶體管的靈敏度，同時對其光 譜特性也有影響，光敏晶體管溫度特性曲線如圖7-21所示： 從特性曲線可以看出，溫度變化對光電流影響較小(圖b)， 而對暗電流影響很大(圖a)。 61202

37、1-8-2 10 0 25 50 20 30 40 50 60 7010 20 30 40 50 60 70 80 100 200 300 400 ? ? / ? ? ? ? / mA ? ? ? / A ? ? / ? (a)(b) 暗電流/mA 光電流/uA C溫度/C溫度/ ）a 溫度與暗電流關系曲線）b 溫度與光電流關系曲線 圖7-21 光敏晶體管的溫度特性 622021-8-2 7.4.3 常用光敏晶體管型號和參數(shù)常用光敏晶體管型號和參數(shù) 632021-8-2 642021-8-2 652021-8-2 7.4.4 光敏晶體管好壞及引腳判斷方法光敏晶體管好壞及引腳判斷方法 v1.1.

38、光敏二極管和光敏三極管的區(qū)分光敏二極管和光敏三極管的區(qū)分 v光敏二極管和大部分光敏三極管外殼形狀基本相同， 顏色為黑色，判別管子類型時可以用黑布遮住感光窗 口，選擇指針式萬用表“R1k”檔測量兩管腳引線間 的正反向電阻，均為無窮大的是光敏三極管，一大一 小的是光敏二極管。 662021-8-2 v 2.2.管腳極性及性能檢測管腳極性及性能檢測 v （1）光敏二極管檢測方法 v 1) 從外觀上識別：光敏二極管外觀顏色為黑色，管腳較長的是 正極，較短的是負極，另外，在光敏二極管的管體頂端有一個 小斜切平面，通常帶有此斜切平面的一端為負極。 v 2) 電阻測量法：選擇指針式萬用表“R1k”檔測量光敏

39、二極 管正反向電阻，正常時阻值一大一小，以阻值較小一次為準， 紅表筆所接管腳為負極，黑表筆為正極。 672021-8-2 v3) 數(shù)字萬用表測量法：用數(shù)字萬用表檢測紅外線接收 管是很方便的。將擋位開關置于“二極管擋”，黑表 筆接負極、紅表筆接正極時的壓降值應為0.450.65V， 對調(diào)表筆后，屏幕顯示的數(shù)字應為溢出符號“OL”或 “1”。 682021-8-2 v （2）光敏三極管檢測方法 v 1）光敏三極管管腳較長的是發(fā)射極，較短的是集電極。或者用 紅黑表筆測量光敏三極管的兩根引腳，然后把紅黑表筆對調(diào)繼 續(xù)測量，兩次測量中阻值較小的那次，黑表筆接的是光敏三極 管的“C”極，紅表筆接的是“E”

40、極。 v 2）電阻測量法 v 用萬用表“R1K”檔，紅表筆接光敏三極管的發(fā)射極，黑表筆 接集電極。無光照時，指針微動并接近；有光照時，應隨光 照的增強，其電阻變小，可達1k以下。若黑表筆接光敏三極 管的發(fā)射極，紅表筆接集電極，無光照時，電阻為；有光照 時，電阻為或指針微動。 692021-8-2 v3）數(shù)字萬用表法 v將數(shù)字萬用表檔位開關置于“R20K”擋（或電阻自 動擋），紅表筆接集電極，黑表筆接發(fā)射極，有光照 時，屏幕顯示的壓降值應在10 k以下；無光照時， 屏幕顯示的數(shù)字應為溢出符號“OL”或“1”。 702021-8-2 7.4.5 光敏晶體管的應用光敏晶體管的應用 v 1.光敏二極管

41、的應用光敏二極管的應用 （1）光敏二極管反偏壓狀態(tài)（光導模式）光敏二極管反偏壓狀態(tài)（光導模式） 煙霧收集 容器 LED 光敏二極管 煙霧顆粒 圖 7-22 煙霧檢測器原理及電路圖 比較器 報警器 基準電壓 光敏二極管 EE 712021-8-2 v （2）光敏二極管零偏壓狀態(tài)（光伏模式） 圖7-24 有三個靈敏度的光照度表電路 1M 10M 100M Rf Uo P I 圖7-24 有三個靈敏度的光照度表電路 1M 10M 100M Rf Uo P I 722021-8-2 v 2.光敏三級管的應用光敏三級管的應用 圖 7 -2 5 光 敏 三 極 管 基 本 應 用 電 路 + E U o

42、U o a ) 有 光 照 輸 出 高 電 平 電 路 b ) 有 光 照 輸 出 低 電 平 電 路 + E L R L R 圖7-25 光敏三極管基本應用電路 +E Uo Uo a)有光照輸出高 電平電路 b)有光照輸出低 電平電路 +E L R L R 732021-8-2 742021-8-2 7.4.6 光敏晶體管的特點及應用注意事項光敏晶體管的特點及應用注意事項 v 光敏二極管的光電流小，輸出特性線性度好，響應時間快；可 與可見光、遠紅外光光源配合使用。 v 光敏三極管的光電流大，輸出特性線性度較差，響應時間慢。 一般要求靈敏度高，工作頻率低的開關電路，選用光敏三極管， 而要求光電

43、流與照度成線性關系或要求在高頻率下工作時，應 采用光敏二極管。 v 無論光敏二極管或光敏三極管，它們不僅對紅外線敏感，對較 強的日光和燈光也有作用，當光照過強時會使放大電路輸出飽 和而失控，應加紅色有機玻璃濾光，以減少環(huán)境光所造成的影 響。同時光敏晶體管的工作條件不要超過規(guī)定的最大極限參數(shù)， 使用中要控制光照強度，以使通過光敏晶體管的光電流不超過 最大限額。此外由于光敏晶體管的靈敏度與入射光的方向有關， 應盡量保持光源和光敏晶體管的位置不變。 752021-8-2 7.5 光電耦合器光電耦合器 光電耦合器OC (optical coupler)，亦稱光電隔 離器，簡稱光耦，它是把發(fā)光器件和光敏

44、器件同時封裝 在一個外殼內(nèi)，以光為媒介把輸入端的電信號耦合到輸 出端的一種器件。 光電耦合器大致分為兩類：一類是光隔離器，它是 把發(fā)光器件和光敏器件對置在一起構(gòu)成的，能夠完成電 信號的耦合、放大和傳遞。 762021-8-2 + + - - + + + + + + - - - - - - - - + + C C C C E E E E A A K K ）a 光敏二極管型光耦 ）c 達林頓管型光耦 ）d 晶閘管輸出型光耦）b 光敏三極管型光耦 圖7-28 常見的幾種光耦類型 光隔離器的結(jié)構(gòu)原理如圖7-28所示。當輸入電信號加 到輸入端發(fā)光器件上時，發(fā)光器件在電信號的作用下發(fā)光， 光敏器件接收到該

45、光信號并轉(zhuǎn)換成電信號，然后將電信號 直接輸出（如圖a），或者將電信號放大處理成標準數(shù)字電 平輸出（如圖中b、c、d），這樣就實現(xiàn)了“電光電的 轉(zhuǎn)換及傳輸，因為光是整個電路傳輸?shù)拿浇?，因而輸入?與輸出端在電氣上是絕緣的，也稱為電隔離。 772021-8-2 v另一類是光傳感器，有 反光式和遮光式兩種， 圖7-29所示的光電耦合 器即屬于此類。用光傳 感器可以測量物體的有 無、個數(shù)和距離等物理 量。 a)窄縫透射式 b)反射式 圖7-29 光傳感器結(jié)構(gòu)圖 782021-8-2 7.5.2 光電耦合器主要參數(shù)光電耦合器主要參數(shù) v 1）正向壓降VF：二極管通過的正向電流為規(guī)定值時，正負極之 間所產(chǎn)

46、生的電壓降。 v 2）正向電流IF：在被測管兩端加一定的正向電壓時二極管中流 過的電流。 v 3）反向電流IR：在被測管兩端加規(guī)定反向工作電壓VR時，二極 管中流過的電流。 v 4）反向擊穿電壓VBR：被測管通過的反向電流IR為規(guī)定值時， 在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。 v 5）結(jié)電容CJ：在規(guī)定偏壓下，被測管兩端的電容值。 v 6）反向擊穿電壓V(BR)CEO：發(fā)光二極管開路，集電極電流IC為 規(guī)定值時集電極與發(fā)射極間的電壓降。 792021-8-2 v 7）輸出飽和壓降VCE(sat)：發(fā)光二極管工作電流IF和集電極電 流IC為規(guī)定值時，并保持IC/IFCTRmin時（CTRmin在被測管技 術

47、條件中規(guī)定）集電極與發(fā)射極之間的電壓降。 v 8）反向截止電流ICEO：發(fā)光二極管開路，集電極至發(fā)射極間的 電壓為規(guī)定值時，流過集電極的電流為反向截止電流。 v 9）電流傳輸比CTR：輸出管的工作電壓為規(guī)定值時，輸出電流 和發(fā)光二極管正向電流之比為電流傳輸比CTR。 v 10）脈沖上升時間tr、下降時間tf：光電耦合器在規(guī)定工作條 件下，發(fā)光二極管輸入規(guī)定電流IF大小的脈沖波，輸出端管則 輸出相應的脈沖波，從輸出脈沖前沿幅度的10%到90%所需時間 為脈沖上升時間tr，從輸出脈沖后沿幅度的90%到10%所需時間 為脈沖下降時間tf。 802021-8-2 v 11）傳輸延遲時間tPHL、tPL

48、H：光耦合器在規(guī)定工作條件下， 發(fā)光二極管輸入規(guī)定電流IF的脈沖波，輸出端則輸出相應的脈 沖波，從輸入脈沖前沿幅度的50%到輸出脈沖電平下降到 1.5V 時所需時間為傳輸延遲時間tPHL。從輸入脈沖后沿幅度的50%到 輸出脈沖電平上升到 1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPLH。 v 12）入出間隔離電容CIO：光耦合器件輸入端和輸出端之間的電 容值。 v 13）入出間隔離電阻RIO：光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣 電阻值。 v 14）入出間隔離電壓VIO：光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐 壓值。 812021-8-2 7.5.3 常用光電耦合器型號及參數(shù)常用光電耦合器型號及參數(shù) 82202

49、1-8-2 832021-8-2 7.5.4光電耦合器好壞及性能檢測光電耦合器好壞及性能檢測 v 1.1.指針式萬用表法指針式萬用表法 v 利用指針式萬用表R100或R1K檔測量發(fā)光二極管的正反向電 阻，通常正向電阻為幾百歐姆，反向電阻為幾千歐姆或幾十千 歐姆，如果測量的正反向電阻阻值非常接近，則表明發(fā)光二極 管性能欠佳或者已損壞。檢查時要注意不要用R10K電阻檔測 量，因為此時萬用表電池電壓為9V15V，遠遠高于發(fā)光二極管 1.5V2.3V 的工作電壓，從而導致發(fā)光二極管被擊穿。然后分 別測量接收光敏三極管的集電極和發(fā)射極的正反向電阻，其阻 值均應是無窮大，否則說明光敏三極管已經(jīng)損壞。再用R

50、10K 檔檢查發(fā)射管與接收管之間的絕緣電阻，應為無窮大。 842021-8-2 7.5.4光電耦合器好壞及性能檢測光電耦合器好壞及性能檢測 v .數(shù)字萬用表檢測法數(shù)字萬用表檢測法 ecb+ - 數(shù)字萬用表 + - 指針式萬用表 PC111 1 24 5 圖7-30 光耦的數(shù)字萬用表檢測法 hFE插口 NPN檔 R1K檔 852021-8-2 7.5.4光電耦合器好壞及性能檢測光電耦合器好壞及性能檢測 v .光電效應判斷法光電效應判斷法 + - 指針式萬用表 PC111 1 2 4 5 R 1K檔 1.5V 圖7-31 光耦的光電效應檢測法 100 862021-8-2 7.5.5 光電耦合器件

51、的應用光電耦合器件的應用 v 1.1.在邏輯電路上的應用在邏輯電路上的應用 A A B B 300 300 4 4N N2 25 5 4 4N N2 25 5 + +E E L L 10K 1K V V 3 3D DG G6 6 圖7-32 光耦實現(xiàn)的與門電路 光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯 電路，由于光電耦合器的抗干擾 性能和隔離性能比晶體管好，因 此，由它構(gòu)成的邏輯電路更為可 靠。圖7-32電路為“與門”邏輯 電路，其邏輯表達式為L=AB，圖 中兩只光敏三級管串聯(lián)，只有當 輸入邏輯電平A=1、B=1時，輸出 L=1，同理，還可以組成“或 門”、“與非門”、“或非門” 等邏輯電路。 872021

52、-8-2 7.5.5 光電耦合器件的應用光電耦合器件的應用 v 2.作為固體開關應用作為固體開關應用 882021-8-2 7.5.5 光電耦合器件的應用光電耦合器件的應用 v 3起隔離作用起隔離作用 892021-8-2 7.5.5 光電耦合器件的應用光電耦合器件的應用 v 使用光耦隔離需注意以下幾個問題： 1）光耦直接用于隔離傳輸模擬量時，要考慮光耦的非線性問 題。 2）光耦隔離傳輸數(shù)字量時，要考慮光耦的響應速度問題。 3）如果輸出有功率要求的話，還要考慮光耦的功率接口設計 問題。 4）在光耦的輸入輸出部分必須分別采用獨立的電源，若兩端 公用一個電源，則光耦的隔離作用將失去意義。 5）當用

53、光耦來隔離輸入輸出通道時，必須對所有的信號進行 全部隔離，使得被隔離的兩端沒有任何電氣上的聯(lián)系，否則這 種隔離沒有意義。 902021-8-2 7.5.5 光電耦合器件的應用光電耦合器件的應用 v 4.4.在脈沖放大電路中的應用在脈沖放大電路中的應用 光電耦合器應用于數(shù)字電光電耦合器應用于數(shù)字電 路，可以將脈沖信號進行放路，可以將脈沖信號進行放 大。如圖大。如圖7-357-35所示為光耦組所示為光耦組 成的電壓反饋脈沖放大器的成的電壓反饋脈沖放大器的 原理圖，其輸出脈沖與輸入原理圖，其輸出脈沖與輸入 脈沖同頻率，脈沖幅值放大脈沖同頻率，脈沖幅值放大 倍數(shù)取決于倍數(shù)取決于R2R2和和R1R1的比

54、值和的比值和 電源電壓。電源電壓。 912021-8-2 7.5.5 光電耦合器件的應用光電耦合器件的應用 v 5.5.電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換 各種集成電路所用的電源電壓是各種集成電路所用的電源電壓是 不同的，如在一個系統(tǒng)中用二種不同的，如在一個系統(tǒng)中用二種 材料的集成電路芯片，一起使用材料的集成電路芯片，一起使用 時需要進行電平的轉(zhuǎn)換。另外各時需要進行電平的轉(zhuǎn)換。另外各 種傳感器的電源電壓有時也難于種傳感器的電源電壓有時也難于 與集成電路相同，故也需要進行與集成電路相同，故也需要進行 電平轉(zhuǎn)換。圖電平轉(zhuǎn)換。圖7-367-36是是CMOSCMOS電路電電路電 平轉(zhuǎn)到平轉(zhuǎn)到TTLTTL電路電平的電路圖

55、。電路電平的電路圖。 該電路中輸入的是該電路中輸入的是20V20V到到0V0V的的 脈沖，輸出的是脈沖，輸出的是0V0V到到5V5V的脈沖，的脈沖， 前后電路完全隔離的，實現(xiàn)了不前后電路完全隔離的，實現(xiàn)了不 同電平標準之間的轉(zhuǎn)換。同電平標準之間的轉(zhuǎn)換。 922021-8-2 7.6 光電池光電池 v光電池是一種用途很廣的光敏器件，其優(yōu)點是體積小、 重量輕、壽命長、性能穩(wěn)定、光照靈敏度較高、光譜 響應頻帶較寬且本身不耗能，是小型化、微功耗儀器 中常用的換能器件。當光電池受到光照時不需要外加 其它形式的能量即可產(chǎn)生電流輸出，電流大小反應了 光照強度大小。 932021-8-2 7.6.1 光電池原

56、理與結(jié)構(gòu)光電池原理與結(jié)構(gòu) v1.1.光電池原理光電池原理 光 ） a 光電池的結(jié)構(gòu)圖 RL ）b 光電池的工作原理示意圖 SiO2 光 I 圖7-37 光電池的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖 942021-8-2 v2.2.光電池結(jié)構(gòu)光電池結(jié)構(gòu) v光電池實質(zhì)是一個大面積的光電池實質(zhì)是一個大面積的PNPN結(jié)，其結(jié)構(gòu)如圖結(jié)，其結(jié)構(gòu)如圖7-37a7-37a所所 示，上電極為柵狀受光電極，柵狀電極下涂有抗反射示，上電極為柵狀受光電極，柵狀電極下涂有抗反射 膜，用以增加透光，減小反射，下電極是一層襯底鋁。膜，用以增加透光，減小反射，下電極是一層襯底鋁。 當光照射當光照射PNPN結(jié)的一個面時，由此產(chǎn)生的電子空穴對迅

57、結(jié)的一個面時，由此產(chǎn)生的電子空穴對迅 速擴散，在結(jié)電場作用下建立一個與光照強度有關的速擴散，在結(jié)電場作用下建立一個與光照強度有關的 電動勢，一般可產(chǎn)生電動勢，一般可產(chǎn)生0.2V0.2V0.6V0.6V電壓，約電壓，約50mA50mA左右大左右大 小電流。小電流。 952021-8-2 v 3.光電池電路符號與外觀光電池電路符號與外觀 圖7-39 常見光電池的外觀 I U I d I I U L R a)光電池符號b)基本工作電路c)光電池等效電路 圖7-38 光電池符號和基本工作電路 962021-8-2 7.6.2 光電池特性及參數(shù)光電池特性及參數(shù) v 1.1.光譜特性光譜特性 v 圖圖7-

58、407-40可見，硒光電池在可可見，硒光電池在可 見光譜范圍內(nèi)有較高的靈敏見光譜范圍內(nèi)有較高的靈敏 度，峰值波長在度，峰值波長在540nm540nm附近，附近， 在人眼的視覺范圍內(nèi)，因此在人眼的視覺范圍內(nèi)，因此 適宜測量可見光。硅光電池適宜測量可見光。硅光電池 應用的光譜范圍是應用的光譜范圍是400nm400nm 1100nm1100nm，峰值波長在，峰值波長在850nm850nm附附 近，其光譜應用范圍比硒光近，其光譜應用范圍比硒光 電池的更寬。電池的更寬。 硒 硅 相 對 靈 敏 度 I/% / nm入射光波長 圖7-40 光電池的光譜特性 972021-8-2 v 2.光照特性光照特性

59、982021-8-2 992021-8-2 v3.3.頻率特性頻率特性 v 光電池的頻率特性是指其輸 出電流隨調(diào)制光頻率變化的 關系。由于光電池PN結(jié)面積 較大，極間電容大，故頻率 特性較差。 v 從光電池的頻率響應曲線 （圖7-43）可知，硅光電池 頻率響應較好而硒光電池較 差。 1002021-8-2 v 4.4.溫度特性溫度特性 v 光電池的溫度特性是指其開光電池的溫度特性是指其開 路電壓和短路電流隨溫度變路電壓和短路電流隨溫度變 化的關系。由圖化的關系。由圖7-447-44可見，可見， 開路電壓與短路電流均隨溫開路電壓與短路電流均隨溫 度的變化而變化，它將關系度的變化而變化，它將關系

60、到應用光電池的儀器設備的到應用光電池的儀器設備的 溫度漂移，影響到測量或控溫度漂移，影響到測量或控 制精度等主要指標。制精度等主要指標。 1012021-8-2 7.6.3部分常用光電池的型號參數(shù)部分常用光電池的型號參數(shù) 1022021-8-2 7.6.4 光電池的應用光電池的應用 v 1.1.太陽能電池電源太陽能電池電源 1032021-8-2 v 2 2光電池在光電檢測和自動控制方面的應用光電池在光電檢測和自動控制方面的應用 （1 1）光探測器）光探測器 1042021-8-2 v （2）光電池作為控制元件的應用 1052021-8-2 1062021-8-2 光纖光纖光導纖維，是由光導纖