4.1.1 红外发光二极管
1.结构
红外发光二极管的外形与发光二极管LED相似，如图4-1所示。其内部由红外辐射效率高的材料（砷化镓GaAs）制成PN结，正向偏置时可激发红外光。
图4-1 红外发光二极管外形
微课 红外光电传感器认知
2.工作原理
光是一种电磁波，波长从几纳米到1 mm。人眼可见的光称为可见光，其波长为390～760 nm，按波长由长到短，可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。波长比紫光短的称为紫外光，波长比红光长的称为红外光。所以，红外光就是指波长为1 mm～760 nm，介于微波与可见光之间，比红光长的非可见光。
3.主要特征
①小功率红外发射管：直径3 mm、5 mm，正向电压1.1～1.5 V，电流20 mA。
②中功率发射管：直径8 mm、10 mm，正向电压1.4～1.65 V，电流50～100 mA。
③大功率发射管：直径8 mm、10 mm，正向电压1.5～1.9 V，电流200-350 mA。
（2）发射波长与光谱功率有关。
红外发光二极管的发射波长主要有850 nm、870 nm、880 nm、940 nm、980 nm几种，与光谱功率的关系是850 nm＞880 nm＞980 nm，即波长越短，光谱功率越大。
（3）控制距离与红外发光二极管的发射功率成正比。
为增加控制距离，红外发光二极管应工作于脉冲状态，且减小脉冲电流的占空比，可增加控制距离。
4.1.2 光敏二极管
1.结构
光敏二极管也叫光电二极管，其外形如图4-2所示。
光敏二极管的结构与半导体二极管类似，内部是具有光敏特征的PN结，外壳上有透明的窗口以接收光照，实现光电转换。电路符号一般用VD表示。
2.工作原理(www.xing528.com)
光敏二极管同样具有单向导电性，但工作时需加上反向电压。在无光照时，仅有很小的反向饱和漏电流，即暗电流（一般小于0.1μA），光敏二极管截止。当受到光照时，共价键上的部分束缚电子接受光子能量，挣脱共价键的束缚产生电子-空穴对，成为光生载流子，使少数载流子的密度增加，反向饱和漏电流增大，且随入射光强度的变化而变化。
3.光敏二极管检测方法
（1）电阻测量法。
图4-2 光敏二极管外形
用万用表R×1 kΩ挡。测正向电阻约10 kΩ。在无光照情况下，反向电阻为
时，光敏二极管为好的，如反向电阻不是
则说明漏电流大；有光照时，反向电阻随光照强度增加而减小，阻值可达到几kΩ或1 kΩ以下，则管子完好。若反向电阻是
或为零，说明管芯断路或短路，是坏的。
（2）电压测量法。
用万用表1 V挡，将红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“-”极，在光照下，其电压与光照强度成比例，一般可达0.2-0.4 V。
（3）短路电流测量法。
用万用表50μA挡将红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“-”极，在白炽灯下（不能用日光灯），如电流随光照增强而增大则为完好，短路电流可达数十至数百μA。
4.1.3 光敏三极管
1.结构
光敏三极管也称为光电三极管或光电晶体管。其外形如图4-3所示。光敏三极管与普通三极管相似，也有电流放大作用，但其集电极电流除受基极电流控制外，还受光辐射的控制。
光敏三极管实质上相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通三极管。其基区面积较大，发射区面积较小。管芯被装在带有玻璃透镜的金属管壳内。
除需用于温度补偿（Temperature compensation）和附加控制等作用外，光敏三极管的基极通常不引出。
2.基本原理
当光敏三极管的具有较强光敏特性的PN结受到光辐射时，形成光电流，此光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了β倍的信号电流。光照强度越大，电流越大。
3.典型应用
光敏三极管作为光电传感器的敏感器件，在光的检测、信息的接收、传输、隔离等方面获得广泛的应用，成为各行各业自动控制必不可少的器件。
4.检测方法
以NPN型光敏晶体管为例，用黑色滤光纸或不透光的黑布包住管子，用万用表R×1 k挡，交换红、黑表笔分别测两引脚间电阻值，如阻值均为无穷大。移去遮光物后，若红表笔接发射极e，黑表笔接集电极c，阻值由无穷大偏转至15～35 kΩ（指针向右偏转），则说明光敏三极管是完好的，且偏转的角度越大，说明其灵敏度越高。若表针没有偏转仍在无穷处或阻值为零，说明该光敏三极管已开路或短路损坏。
图4-3 光敏三极管外形
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