功能介绍：光电传感器的作用

光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。光电传感器也叫光电器件，它可以将光信号直接转换成电信号。现在的光电器件多为半导体材料制成，主要有光敏电阻器、光敏二极管、光敏晶体管、光耦合器及光电池等。常见光电传感器的实物外形如图2-36所示。

图2-36 常见光电传感器的实物外形

1.光敏电阻器的功能

光敏电阻器是一种对光敏感的元件，大多数是由半导体材料制成的。它利用半导体的光导电特性，使电阻器的电阻值随入射光线的强弱发生变化（即当入射光线增强时，它的阻值会明显减小；当入射光线减弱时，它的阻值会显著增大）。图2-37所示为光敏电阻器的实物外形。

光敏电阻器的种类很多，由于所用导体材料不同，又可分为单晶光敏和多晶光敏电阻器。根据光敏电阻的光谱特性，又可分为红外光光敏电阻器、可见光光敏电阻器及紫外光光敏电阻器等。

2.光敏二极管的功能

光敏二极管又称为光电二极管，是最常见的光电传感器，其外形如图2-38所示。光敏二极管的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入。该器件当受到光的照射时，其反向阻抗会随之变化。

图2-37 光敏电阻器的实物外形

图2-38 光敏二极管的实物外形

通常，光敏二极管在光线照射下，反向电阻会由大变小，其顶端有能射入光线的窗口，光线可通过该窗口照射到管芯上。

3.光敏晶体管的功能

光敏晶体管是一种具有放大能力的光—电转换器件，因此相比光敏二极管它具有更高的灵敏度，广泛应用于各种自动光控电路中。常见的光敏晶体管实物外形如图2-39所示，该类传感器件有感应光线的光信号窗口，能够通过感受光线的强弱，输出相应的信号。

图2-39 光敏晶体管的实物外形

【注意】

需要注意的是，光敏晶体管既有三个引脚的，也有两个引脚的（如上图中所示），使用时要注意辨别，不要将两个引脚的光敏晶体管误认为光敏二极管使用。(www.xing528.com)

光敏晶体管在无光照时处于截止状态。当光线照射其受光窗口（基极）时，集电极与发射极之间的阻抗会降低，在外加电压的条件下会形成光电流，随照射光线强度的增大，其电阻值逐渐减小。

4.光耦合器的功能

光耦合器是近年来应用日益广泛的一种半导体光电器件。该类传感器具有体积小、寿命长、抗干扰强且在电气上完全隔离等优点。图2-40所示为一种典型光耦合器的实物外形。

图2-40 一种典型光耦合器的实物外形

该类型的光耦合器实际上可以看作是由发光二极管和光敏晶体管构成的，它的工作过程就是一个电→光→电的变换过程，电信号输送到发光二极管后，二极管发光，并将光信号射向光敏晶体管的光入射窗口（基极），光敏晶体管受光后又将光信号变成电信号输出，从而实现了输入电信号与输出电信号间的光传输，具有输入与输出之间电气隔离的作用。

5.光电池的功能

光电池传感器是一种可直接将光能转换成电能的器件，又称太阳能电池。该类传感器利用光线直接感应出电动势，并且根据接收光照射的强度，产生大小不同的电流。图2-41所示为几种常见的光电池实物外形。

图2-41 几种常见光电池的实物外形

【注意】

光电池传感器具有无热污染等优点，但其转换效率较低。

【资料】

光电传感器是指通过传感器件（如光敏电阻器、光敏二极管、光敏晶体管、光耦合器及光电池等）感知光信号的变化，并将这一变化量转化为电量，如图2-42所示。

图2-42 光电传感器的工作原理

图2-42 光电传感器的工作原理（续）