本文主要是介绍【06016传感器原理与应用】第2章 光敏传感器 期末复习自考复习，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
第2章 光敏传感器
利用光信号（红外、可见及紫外光）照射材料后其电学性质发生变化而制成的器件。
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟悉并掌握光敏传感器的工作原理和硬件组成结构。熟练掌握光电发射效应、光电导效应、光生伏特效应等原理及其相应器件的原理，掌握电荷耦合器件的原理、图像传感器、光纤传感器的主要原理，了解光电耦合器件的原理、其它光电传感器，并掌握几个光控电路的原理，并能自己设计简单实用的电路。
二、课程内容
2.1 外光电效应及器件
2.2 光电导效应器件
2.3 光生伏特效应器件
2.4 固态图像传感器
2.5 光纤传感器
2.6 新型光敏传感器及发展动向
三、考核知识点
（1）光电发射效应及其测量电路原理；
由光电效应或光致电离引起的光电子发射在光线作用下能使电子从物体表面逸出的称为 “外光电效应” 或光电发射
（2）光电导效应及器件；
光电导效应，又称为光电效应、光敏效应，是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后，引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。
（3）光生伏特效应和器件的原理及其应用电路；
人们将受到光照射时产生电位差的现象称为光生伏特效应，其中将PN结受到光照后两端产生电动势的现象称为PN结光生伏特效应。
（4）光电耦合器件的原理；
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。
（5）光纤传感器和其它光电传感器的原理；
（6）几个光控应用电路的原理。（大题，每题10分）
四、考核要求
1.识记
（1）光敏传感器的定义及分类；（教材概述中的内容）
（1）光电效应传感器：用光敏材料的光电效应制成的光敏器件。 分为外光电效应和内光电效应器件
（2）固态图像传感器：结构上分为两大类：1.用CCD的光电转换和电荷转移功能制成的CCD图像传感器；
（3）用光敏二极管与MOS晶体管构成的将光信号变成电荷或电流信号的MOS图像传感器，又称自扫描光电二极管列阵（SSPA）。
三、光纤传感器：是唯一的有光源的光敏传感器，光纤辐射剂量仪、光纤电流传感器、光纤温度传感器
、光纤图像传感器、光纤光栅传感器
四、激光传感器
五、高分子光传感器
（2）外光电效应（光电发射效应）；
在光照下某些材料中的电子逸出表面而产生光电子发射的现象----称为外光电效应（光电发射效应）。
光电子的最大动能与入射光的频率成正比，而与入射光的强度无关
（3）光电导效应；
光电导效应，又称为光电效应、光敏效应，是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后，引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。
（4）光生伏特效应、PN结光生伏特效应；
生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。
光生伏特效应--(可制作光电池、光敏二极管、光敏三极管和半导体位置敏感器件传感器）；侧向光生伏特效应（殿巴效应）--(可制作半导体位置敏感器件（反转光敏二极管）传感器）；
PN结光生伏特效应--(可制作光电池、光敏二极管和光敏三极管传感器）。
（5）固态图像传感器的分类；
图像传感器，是组成数字摄像头的重要组成部分。根据元件的不同，可分为CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）两大类。
另外还有一种不太常用的电荷注入元件（Charge Injection Device）
（7）光纤传感器的基本组成及其分类；
组成：光纤传感器主要由光源、光纤和光探测器三部分组成
分类：按照工作原理可以分为两大类。一类是传光型，也称非功能型光纤传感器，又可以细分为光纤传输回路型和光纤探头型另一类是传感型，或称功能型光纤传感器又可以细分为干涉型、非干涉型和光电混合型。
分类:(按工作原理分两大类)
1.传光型光纤传感器，也称非功能型光纤传感器。原理示意如下图:
-----是由光检测元件与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质
调制器中光与待测信号互相作用，使光的性质(光强、波长或频率、相位、偏振态、时分等)变化成调制光。
2.传感型光纤传感器：光纤是连续的，不仅传导光且对外界信号的敏感能力和检测功能，使入射光的光学性质发生变化来实现传和感的功能。
---是利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量（如压力）变换为调制的光信号。
（7）光纤传感器的调制类型。
不记内容只记标题
（1）强度调制原理
（2）相位调制原理
（3）频率调制原理
（4）偏振调制原理
2.领会
（1）光电发射二极管的工作原理；
光电二极管简称光电管：----是把发射电子的极板（光阴极）和吸收电子的极板（阳极）封于同一壳内，连上电极形成的器件。
按照原理可分：真空光电管和充气光电管两类，
或称电子光电管和离子光电管两类。
（2）光电倍增管的工作原理；
光电倍增管建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光敏电真空器件，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。日盲紫外光电倍增管对日盲紫外区以外的可见光、近紫外等光谱辐射不灵敏，具有噪声低（暗电流小于1nA）、响应快、接收面积大等特点
（3）光敏三极管的工作原理。
光敏三极管和普通三极管的结构相类似。不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面，一般用集电结作为受光结，因此，光敏三极管实质上是一种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。光敏三极管与普通半导体三极管一样，是采用半导体制作工艺制成的具有NPN或PNP结构的半导体管。它在结构上与半导体三极管相似，它的引出电极通常只有两个，也有三个的。为适应光电转换的要求，它的基区面积做得较大，发射区面积做得较小，入射光主要被基区吸收。和光敏二极管一样，管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内，当光照射时，光线通过透镜集中照射在芯片上。
3.简单应用
（1）光敏电阻在自动控制照明装置的应用及其电路分析；
（2）光敏三极管在光电脉冲转换电路的应用及其电路分析。
五、本章重点、难点
重点：掌握光电发射效应、光电导效应、光生伏特效应等原理及其相应器件的原理，掌握电荷耦合器件的原理、图像传感器、光纤传感器的主要原理。
难点：光电耦合器件的原理、光电传感器以及光控电路的分析和设计。
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