在当今社会的飞速发展中,信息化也得到了很大的发展,人们现在对信息资源的开发及获取、传输与处理,已经成为了获取信息的主要方式,随着信息化程度的提高,传感器逐渐成为人们获取信息的工具。传感器技术的地位在信息社会中的作用越来越重要。 它可以把接收到的信号转换为容易传输和处理的电信号,计算机技术在信息识别中发挥着重要的作用,我们可以把它形象的比做信息处理技术的“大脑”那么通信系统所发挥的作用,就可以形象比做为传递信息的“神经系统”,传感器在信息处理技术的过程中,主要是在采集信息方面,我们可以形象的把它比做信息处理过程中的“感觉器官”。
当今社会信息化正在飞速的发展,其中,当今光电信息学与生物学得到的发展,光电信息学正在寻求更大的突破与飞跃。 传感器技术已经成为当今社会的新兴学科,传感器技术已经成为步入了信息化社会的关键阶段,传感器技术在寻求更大的发展的过程中,光电信息学和生物学在其发展中扮演着至关重要的作用。 本文将针对光电传感器的工作原理和特性做一些浅析。
2. 光电传感器工作原理
2.1 光电传感技术
    现代科学技术的快速发展,光电传感器开始出现在我们的身边。光电传感器的特点非常多,在自动检测技术中,这种技术得到了很多的应用,光电传感技术是光电效应在实际生活中的应用,构造材料多为光电材料,外光电效应、光导效应、光生伏特效应成为了光电效应三种主要形式[3]。
    外光电效应对于光电传感技术来讲,在为金属表面的电子提供能量时,发挥了至关重要的作用,电子在获得光子的能量后,它自身会获得能量,如果金属表面的电子获得的能量足够达到了一定值,电子就会逃离出金属表面。如果电子的质量为m,电子逃逸的初始速度为v,微电子逸出时的能量表示为A。
      如果H >A,这是是从阴极表面电子逸出的必要条件。由于不同材料的电子工作原理不同,对于一个给定的阴极材料,入射光具有一定的频率限制,相应的,当入射光的频率低于极限频率,无论多么高的光强度,电子不是逃避,这被称为“红限频率限制”。在半导体受光,宽度小于半导体电子能量好时的带隙,从价带跃迁到导带中的电子,在价带电子的形成,留下相应的孔。光电阻带的光,光组带的光会因为光照强度的增强,能带宽度便会发生一定的变化,这种技术的应用非常的广泛,假如过了一定的时间后,光照的强度不再发生变化,光电阻的阻值将会恢复到以前的阻值大小,光电阻的应用非常广泛。
2.2 光电传感器元件的构造及其特性
(1) 光电管 :如图1所示,当阴极接受到光的照射时,接受到光照的电子能量就会增加,假如增加量为h。当阴极材料的逸出功A小于电子获得的能量时,金属表面的电子,会获取一定的能量,当能量达到一定值的时候,电子便会逸出金属表面。这种现象成为电子发射现象。入射光的频率不断地变化,如果达到一定的数值,此时的频率大小会大于金属材料中电子逸出的上限,在这种情况下,电子在向阳极运动过程中,会经过光电管,并且光电管中会空间电子流,这种空间电子流称为光电流。在图1中,电流和电阻之上的电压降就和光强成函数关系,光电阴极会首先得到刺激,在光照刺激后,电子在获取能量后,便会从正电厂逃出[4]。光电阳极的正电厂会对电子产生吸引力,电子在被吸引过程中,由电子运动的作用外电路会产生电流I,我们从图中可以看到,在光的入射量比较少时,光电特性可以用一条直线来表示。
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