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        可見光照度傳感器是如何進行測量的看完本篇就明白了

        發布時間:2022-05-06      點擊次數:207
          可見光照度傳感器是將光照度大小轉換成電信號的一種傳感器,輸出數值計量單位為Lux。光是光合作用不可缺少的條件;在一定的條件下,當光照強度增強后,光合作用的強度也會增強,但當光照強度超過限度后,植物葉面的氣孔會關閉,光合作用的強度就會降低。因此,使用光照度傳感器控制光照度也就成為影響作物產量的重要因素。
         
          根據愛因斯坦的光子假說:光是一粒一粒運動著的粒子流,這些光粒子稱為光子。每一個光子具有一定的能量,其大小等于普朗克常數h乘以光的頻率γ。所以,不同頻率的光子具有不同的能量。光的頻率越高,其光子能量就越大。
         
          光線照射在某些物體上,使電子從這些物體表面逸出的現象稱為外光電效應,也稱光電發射。逸出來的電子稱為光電子。
         
          光電效應一般分為外光電效應、光電導效應和光伏效應三類,根據這些效應可制成不同的光電轉換器件(稱為光敏元件)。照度傳感器是以光伏應來工作的。
         
          在光照下,若入射光子的能量大于禁帶寬度,半導體PN結附近被束縛的價電子吸收光子能量,受激發躍遷至導帶形成自由電子,而價帶則相應的形成自由空穴。
         
          這些電子一空穴對,在內電場的作用下,空穴移向P區,電子移向N區,使P區帶正電,N區帶負電,于是在P區與N區之間產生電壓,稱為光生電動勢,這就是光伏效應。利用光伏效應制成的敏感元件有光電池、光敏二極管和光敏三極管等,其應用極為廣泛。
         
          利用光敏二極管的光伏效應可以制作照度傳感器。光敏二極管的結構與一般二極管相似,裝在透明玻璃外殼中,它的PN結裝在管頂,可直接受到光照射,光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態。光敏二極管在電路中處于反向偏置,在沒有光照射時,反向電阻很大,反向電流很小,此反向電流稱為暗電流。
         
          反向電流小的原因是在PN結中,P型中的電子和N型中的空穴(少數載流子)很少。當光照射在PN結上,光子打在PN結附近,使PN結附近產生光生電子和光生空穴對,使少數載流子的濃度大大增加,因此通過PN結的反向電流也隨著增加。
         
          如果入射光照度變化,光生電子一空穴對的濃度也相應變動,通過外電路的光電流強度也隨之變動,可見光敏二極管能將光信號轉換為電信號輸出。

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