PIN光电二极管作用及工作原理简介

一个接受一个发送，利用高低电平去检测，如测速、测距

将光信号变成电信号的半导体器件

光电管原理是光电效应。一种是半导体材料类型的光电管，它的工作原理光电二极管又叫光敏二极管，是利用半导体的光敏特性制造的光接受器件。当光照强度增加时，PN结两侧的P区和N区因本征激发产生的少数载流子浓度增多，如果二极管反偏，则反向电流增大，因此，光电二极管的反向电流随光照的增加而上升。光电二极管是一种特殊的二极管，它工作在反向偏置状态下。常见的半导体材料有硅、锗等。如我们楼道用的光控开关。还有一种是电子管类型的光电管，它的工作原理用碱金属（如钾、钠、铯等）做成一个曲面作为阴极，另一个极为阳极，两极间加上正向电压，这样当有光照射时，碱金属产生电子，就会形成一束光电子电流，从而使两极间导通，光照消失，光电子流也消失，使两极间断开。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性作用，在光的照射下，使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应(Photoelectric effect)。 光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏打效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关 ，光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响。

　　光电二极管在日常生活的应用非常广泛。它跟一般的二极管在结构和功能上几乎一致，也是由一个PN结组成的半导体器件，具有单方向导电的特性。所谓PN结就是连接P型半导体和N型半导体两者的接触面。虽然叫做结，但实际上并不是一个结点。PN结是半导体二极管、双极性晶体管等电子技术的物质基础。那么PIN光电二极管又是什么呢，与一般光电二极管在作用和工作原理上有什么区别呢，接下来小编就带着大家一起了解一下。　　　　PIN光电二极管简介及作用　　PIN光电二极管也叫做PIN结二极管或者是PIN二极管。这种二极管也涉及到两种半导体之间的PN结的运用，但与一般的光电二极管不同的是，PIN光电二极管在连接P型半导体和N型半导体之间还生成了一层I型半导体的物质，是用来吸收光辐射从而产生光电流的一种检测光信号的小型器件。简而言之，就是通过PIN层，将光信号转换成电信号。不仅反应灵敏，所需要的时间也很短。　　　　PIN光电二极管工作原理简介　　实际上PIN光电二极管内部的I型半导体是一种浓度很低的N型半导体。将低浓度的N型半导体渗入到PN结中间，能够有效扩大耗尽区的宽度，目的是减小扩散运动产生的影响，提高响应速度，即增强反应灵敏性。正是由于这种渗入到PN层的N型半导体浓度很低，几乎接近I型半导体，所以我们称这一层为I型层，PIN光电二极管也由此得名。　　　　在I层的两侧分别是浓度很高的P型半导体和N型半导体，由于这两层浓度很高，所以很薄，可以吸入的入射光也自然较少。I层本征半导体浓度很低，但相对较厚，所以几乎占据了整个耗尽区的空间。大部分入射光透过P层或N层直接被I层吸收，并迅速产生大量的电子，从而很快将光能转化成电能。　　　　半导体的应用仍然在探索当中。但PIN光电二极管早就被人们用来很好的将光信号转换成电信号。PIN光电二极管在设计时也会尽量增大PIN区的面积，以便能够接收更多的光信号，这样能转换和传输的电信号也会越多。光电传输就能更大效率地得到利用。

红外线对管的工作原理如下： 红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候的总称。在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线。在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。红外线发射管 红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异。850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。EG：红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。

光电倍增管的工作原理是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。当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外，光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。扩展资料光电倍增管的稳定性是由器件本身特性、工作状态和环境条件等多种因素决定的。管子在工作过程中输出不稳定的情况很多，主要有：a、管内电极焊接不良、结构松动、阴极弹片接触不良、极间尖端放电、跳火等引起的跳跃性不稳现象，信号忽大忽小。b、阳极输出电流太大产生的连续性和疲劳性的不稳定现象。c、环境条件对稳定性的影响。环境温度升高，管子灵敏度下降。d、潮湿环境造成引脚之间漏电，引起暗电流增大和不稳。e、环境电磁场干扰引起工作不稳。

（1） 根据爱因斯坦光电效应方程：1/2mvv=hv-Wk式中m为电子质量,v为光电子的最大速度,Wk为该金属的逸出功,它的大小与入射光频率v无关,只决定于金属本身的属性.一束频率为v的单色光入射在真空光电管的光阴极K上.在光电管的收集极(阳板)C和光阴极K之间外加一反向电压,使得C、K之间建立起的电场,对光阴极中逸出的光电子起着阻挡它们到达收集极的作用(减速作用).随着两极间负电压的逐渐增大,到达收集极的光电子,亦即流过微电流计G的光电流将逐渐减小.当U=Uo`时,光电流将为零.此时逸出金属表面的光电子全部不能到达收集极.Uo`称为外加遏止电势差.（2）由于光电管在制造过程中的工艺问题及电极结构上的种种原因,在产生阴极光电流的同时,还伴随着下列两个主要物理过程：反向电流,光电管制作过程中,工艺上很难做到阳极不被阴极材料所沾染,而且这种沾染在光电管使用过程中还会日趋严重.所以当光射到阳极C上或阴极K漫反射到阳极C上,致使阳级C也发射光电子,而外电场对这些光电子却是一个加速场,因此它们很容易到达阴极而形成反向电流.暗电流和本底电流,当光电管不受任何光照射时,在外加电压下光电管仍有微弱电流流过,称为光电管的暗电流.其原因主要是热电子发射及光电管管壳漏电所致.本底电流是因为室内各种漫反射光射入光电管所致.暗电流和本底电流均使光电流不可能降为零,且随电压的变化而变化,形成光电管的暗特性.由于上述两个因素的影响,实测电流实际上是阴极光电流、阳极光电子形成的反向电流及暗电流的代数和.四、误差分析产生误差的原因可能为：1．反向电流的作用造成误差.2．暗电流和本地电流对实验结果的影响,暗电流产生的主要原因是热电子发射及光电管管壳漏电所致,本地电流是因为室内各种漫反射光射入光电管所致,暗电流和本底电流使光电流不可能降为零,形成光电管的暗特性.四、实验方案（1） 打开汞灯和微电流测试仪,均遇热20分钟左右进行测量.（2） 调节光电管前后位置,尽量缩小入射光的光斑,以减少杂散光的影响.（3）调节光电管上下左右的位置,使入射光照到阴极圈的中间,以免入射光直接照到阳极面产生强大的反向电流.（3） 调好微电流测试仪.（4） 将波长选择盘转到遮光位置,转动“电压调节旋钮”旋钮,从-2至0v之间,每隔0.2v记一次想对应的电压和电流值,作出暗电流特性曲线.（5） 将波长选择盘转到365nm位置,从-2v开始测,转动加速电压调节旋钮,每隔0.1v记一次相对应的电流和电压值,直到“微电流指示”数字表接近满度为止.然后作光电流特性曲线.找出光电流特性曲线与暗电流特性曲线的交点所对应的电势差Uo`.（6） 将波长选择旋钮分别转到405nm、436nm、546nm、577nm位置,按上述同样的方法作出各单色光对应的光电流特性曲线,及所对应的Uo`.（7） 利用上面测得的数据,作Uo"——v图线,求h出,并与公认值比较.五、讨论与分析(1) 汞灯需冷却后再启动,否则会影响其寿命；(2) 光电管应保存在暗箱内,实验时也应尽量减少光照,故实验不读数时应将波长选择旋钮转到暗的位置.

其实你把光子理解成了一般的粒子了，以你现在的基础完全可以把光子子理解成一个个的的能量包，这个能量包是由频率决定的，当物体的原子接收到这个能量包时，如果满啼一定条件，外围电子就会跳到高的能级，动能变大，甚至跑到物理体外面，当然这时方向是随机的，但请注意，电子一旦离开了物体，马上被进入AK之间的电场，电子在电场的作用下加速往A方向运动，还有就是，物体背对光的一面的原子基本没有电子发射。道理很明显，获得能量包的原子当然是面对光的表面那些。

光电倍增建立在外光电效应、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。photomultiplier (tube)

光电转换器件主要是利用光电效应将光信号转换成电信号。太阳能电池对光电转换材料的要求是转换效率高、能制成大面积的器件，以便更好地吸收太阳光。自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。光电倍增器是把微弱的输入转换为电子，并使电子获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射的光电子数目相应变化，由于各倍增极的倍增因子基本上保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化，此即光电倍增管的简单工作过程。将相同的材料或两种不同的半导体材料做成PN结电池结构，当太阳光照射到PN结电池结构材料表面时，通过PN结将太阳能转换为电能。太阳能电池对光电转换材料的要求是转换效率高、能制成大面积的器件，以便更好地吸收太阳光。由此可见，光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极及极间电压决定。光电阴极受强光照射后，由于发射电子的速率很高，光电阴极内部来不及重新补充电子，因此使光电倍增管的灵敏度下降。

不用调制也行，发射端直接串电阻接电源，两个接收端接单片机IO和中断，正转的时候，A相波形超前，反转的时候，B相波形超前，这样一个用来触发中断，在中断里面判断另一相电平高低就知道正反转了，中断的次数代表滚的角度。

光电倍增管（PhotomultiplierTube，PMT）是一种能将光信号转换为电信号并放大的装置。它的工作原理如下：当光子进入PMT的光阴极时，光阴极会发射出电子。这些电子经过一个电场加速并击中第一个倍增极，产生多个次级电子。这些次级电子被加速并击中第二个倍增极，产生更多的次级电子。这个过程重复多次，每次产生的电子数量呈指数增长。最后，这些电子会击中一个阳极，产生一个可以测量的电信号。

光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。 详情可以参考中国电子DIY之家有关资料

光电倍增管是依据光电子发射、二次电子发射和电子光学的原理制成的、透明真空光电倍增管在全暗条件下，加工作电压时也会输出微弱电流，称为暗流。它主要

光电晶体一般在基极开放状态使用(外部导线有两条线的情形比较多)，而将电压施加至射极、集极之两个端子，以便将逆偏压施至集极接合部。在此状态下，光线入射于基极之表面时，受到逆偏压之基极、集极间即有光电流(Iλ)流过，射极接地之电晶体的情形也一样，电流以电晶体之电流放大率(hfe)被放大而成为流至外部端子之光电流(Ic)，电流再经过次段之电晶体的电流放大率被放大，其结果流至外部导线之光电流即为初段之基极、集极间所流过之光电流与初段及后段之电晶体的电流放大率三者之积。

光电效应指的是一些特殊的材料在受到光照时会放出电子,如果把这些电子持续送出就形成电流. 你所说的电梯感应门有很多种感应方式,如果是光电感应的,则有一束光(一般是红外光)射向接收器,接收器感光头会产生微小电流,在人挡住光时,接收器的电流中断,逻辑电路把这个中断当作工作电路开启的命令,电路开启,把门打开.

一些特殊的材料在受到光照时会放出电子，如果把这些电子持续送出就形成电流。x0d你所说的电梯感应门有很多种感应方式。如果是光电感应的，则有一束光(一般是红外光)射向接收器，接收器感光头会产生微小电流，在人挡住光时，接收器的电流中断，逻辑电路把这个中断当作工作电路开启的命令，电路开启，把门打开。按照粒子说，光是由一份一份不连续的光子组成，当某一光子照射到对光灵敏的物质(如硒)上时，它的能量可以被该物质中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后，动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力，就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面，成为光电子，形成光电流。扩展资料：光电效应说明了光具有粒子性。相对应的，光具有波动性最典型的例子就是光的干涉和衍射。只要光的频率超过某一极限频率，受光照射的金属表面立即就会逸出光电子，发生光电效应。当在金属外面加一个闭合电路，加上正向电源，这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光电流。在入射光一定时，增大光电管两极的正向电压，提高光电子的动能，光电流会随之增大。但光电流不会无限增大，要受到光电子数量的约束，有一个最大值，这个值就是饱和电流。所以，当入射光强度增大时，根据光子假设，入射光的强度（即单位时间内通过单位垂直面积的光能）决定于单位时间里通过单位垂直面积的光子数，单位时间里通过金属表面的光子数也就增多。于是，光子与金属中的电子碰撞次数也增多，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也增多，电流也随之增大。参考资料来源：百度百科——光电效应

光电传感器是利用光电元件作为检测元件的传感器。它首先将测量到的变化转化为光信号的变化，然后进一步借助光电元件将光信号转化为电信号。光电传感器一般由光源、光路和光电元件组成。光电传感器的原理是通过将光强的变化转化为电信号的变化来实现控制。一般来说，光电传感器由三部分组成，分别是发射器、接收器和检测电路。发射器瞄准目标发射光束，光束一般来自半导体光源、发光二极管(LED)、激光二极管、红外发射二极管。连续发射光束，或者改变脉冲宽度。接收器由光电二极管、光电晶体管和光电池组成。在接收器的前面，安装了透镜和光圈等光学元件。后面是检波电路，可以过滤掉有效信号，加以应用。此外，光电开关的结构元件包括发射板和光纤。

光电二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。光电二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光电二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。光电三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。

光电管原理是光电效应，光电管接受到光照时，PN结两侧的P区和N区因本征激发产生的少数载流子浓度增多，若光电管接在闭合回路中，就会产生电流。也就是说，光电管无需外部提供电源（施加电压），即可在闭合回路中产生电流，但是，只要产生了电流，光电管两端的电压必然不为零。被光束照射到的电子会吸收光子的能量，但是其中机制遵照的是一种非全有即全无的判据，光子所有能量都必须被吸收，用来克服逸出功，否则这能量会被释出。扩展资料：当一束光子能量不足以引起电子-空穴产生的激光照射在样本上，可在光束方向上于样本两端建立电势差VL，其大小与光功率成正比。电子从阴极达到该区，获能量越来越大，超过原子电离能，引起大量碰撞电离，雪崩电离过程集中发生在这里。产生电离后电子很快离开，这里形成了很强的正空间电荷，引起电场分布畸变，管压大部分降在此处和阴极间。光电流光谱无需常规光谱仪的光学系统，从紫外、可见、红外到微波都可产生光电流效应。光电流光谱有8个数量级的动态范围，灵敏度高、噪声小，是一种超灵敏的光谱技术。

图1 所示是反射式光电开关的工作原理框图。图中，由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分光电开关或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。

光电倍增管的工作原理是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。当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外，光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。扩展资料光电倍增管的稳定性是由器件本身特性、工作状态和环境条件等多种因素决定的。管子在工作过程中输出不稳定的情况很多，主要有：a、管内电极焊接不良、结构松动、阴极弹片接触不良、极间尖端放电、跳火等引起的跳跃性不稳现象，信号忽大忽小。b、阳极输出电流太大产生的连续性和疲劳性的不稳定现象。c、环境条件对稳定性的影响。环境温度升高，管子灵敏度下降。d、潮湿环境造成引脚之间漏电，引起暗电流增大和不稳。e、环境电磁场干扰引起工作不稳。

光电倍增管是依据光电子发射、二次电子发射和电子光学的原理制成的、透明真空光电倍增管在全暗条件下，加工作电压时也会输出微弱电流，称为暗流。它主要

（1） 根据爱因斯坦光电效应方程：1/2mvv=hv-Wk式中m为电子质量,v为光电子的最大速度,Wk为该金属的逸出功,它的大小与入射光频率v无关,只决定于金属本身的属性.一束频率为v的单色光入射在真空光电管的光阴极K上.在光电管的收集极(阳板)C和光阴极K之间外加一反向电压,使得C、K之间建立起的电场,对光阴极中逸出的光电子起着阻挡它们到达收集极的作用(减速作用).随着两极间负电压的逐渐增大,到达收集极的光电子,亦即流过微电流计G的光电流将逐渐减小.当U=Uo`时,光电流将为零.此时逸出金属表面的光电子全部不能到达收集极.Uo`称为外加遏止电势差.（2）由于光电管在制造过程中的工艺问题及电极结构上的种种原因,在产生阴极光电流的同时,还伴随着下列两个主要物理过程：反向电流,光电管制作过程中,工艺上很难做到阳极不被阴极材料所沾染,而且这种沾染在光电管使用过程中还会日趋严重.所以当光射到阳极C上或阴极K漫反射到阳极C上,致使阳级C也发射光电子,而外电场对这些光电子却是一个加速场,因此它们很容易到达阴极而形成反向电流.暗电流和本底电流,当光电管不受任何光照射时,在外加电压下光电管仍有微弱电流流过,称为光电管的暗电流.其原因主要是热电子发射及光电管管壳漏电所致.本底电流是因为室内各种漫反射光射入光电管所致.暗电流和本底电流均使光电流不可能降为零,且随电压的变化而变化,形成光电管的暗特性.由于上述两个因素的影响,实测电流实际上是阴极光电流、阳极光电子形成的反向电流及暗电流的代数和.四、误差分析产生误差的原因可能为：1．反向电流的作用造成误差.2．暗电流和本地电流对实验结果的影响,暗电流产生的主要原因是热电子发射及光电管管壳漏电所致,本地电流是因为室内各种漫反射光射入光电管所致,暗电流和本底电流使光电流不可能降为零,形成光电管的暗特性.四、实验方案（1） 打开汞灯和微电流测试仪,均遇热20分钟左右进行测量.（2） 调节光电管前后位置,尽量缩小入射光的光斑,以减少杂散光的影响.（3）调节光电管上下左右的位置,使入射光照到阴极圈的中间,以免入射光直接照到阳极面产生强大的反向电流.（3） 调好微电流测试仪.（4） 将波长选择盘转到遮光位置,转动“电压调节旋钮”旋钮,从-2至0v之间,每隔0.2v记一次想对应的电压和电流值,作出暗电流特性曲线.（5） 将波长选择盘转到365nm位置,从-2v开始测,转动加速电压调节旋钮,每隔0.1v记一次相对应的电流和电压值,直到“微电流指示”数字表接近满度为止.然后作光电流特性曲线.找出光电流特性曲线与暗电流特性曲线的交点所对应的电势差Uo`.（6） 将波长选择旋钮分别转到405nm、436nm、546nm、577nm位置,按上述同样的方法作出各单色光对应的光电流特性曲线,及所对应的Uo`.（7） 利用上面测得的数据,作Uo"——v图线,求h出,并与公认值比较.五、讨论与分析(1) 汞灯需冷却后再启动,否则会影响其寿命；(2) 光电管应保存在暗箱内,实验时也应尽量减少光照,故实验不读数时应将波长选择旋钮转到暗的位置.

通过电源由A向K发出正离子，光能照射电子K产生磁场负离子，逆向正极A。

很简单，光信号转换成电信号，而且还可以将管内电流放大，最多可放大10的6次方倍

光敏二极管的工作原理是光敏二极管工作时加有反向电压，没有光照时，其反向电阻很大，只有很微弱的反向饱和电流。一般来说，我们所常见的光敏二极管也叫作光电二极管，这种光敏二极管其实是与半导体二极管在结构上面是非常类似的。我们可以仔细观察一下，光敏二极管的管芯，就是一个已经具有了光敏特征的一种PN结，这种PN结是具有着单向发展的导电性的。因此，在光敏二极管的正常工作时，也还需要加上一道反向流通的电压。一般在无光照的时候，我们可以看到会有很小的饱和反向漏电流泄露山来，这也就是我们所说的暗电流，到了此时光敏二极管也就截止了。当光敏二极管受到日光的光照时，其中的饱和反向漏电流就会大大增加了，同时也还会形成一种光电流。光电流会以它随入射光的具体强度的变化而产生变化，具体的变化还是需要以操作的为标准。还有在光线照射到了PN结以后，其同时还可以使PN结里面产生出了电子一空穴对，与此同时其也会因此而使得少数载流子的密度逐步的进行增加。光敏二极管能否正常的进行使用，其实也与它的制作工艺有很大的关系，要知道光敏二极管的具体工作，其实也是一种进行吸收的过程。光敏二极管是会将光的变化转化成一种反向电流的发展变化，其中的光电流与暗电流的合成就是光电流。所以，光敏二极管的制作工艺，就体现在了它的暗电流会使得器件对光的灵敏度降到最低的层次。我们需要将光的强度与其中的光电流形成正比的条件，才能够把光信号转化为正确的电信号。

光敏二极管的工作原理如下：光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于零点一微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子空穴对，称为光生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。光敏二极管，又叫光电二极管（英语：photodiode ）是一种能够将光根据使用方式，转换成电流或者电压信号的光探测器。管芯常使用一个具有光敏特征的PN结，对光的变化非常敏感，具有单向导电性，而且光强不同的时候会改变电学特性，因此，可以利用光照强弱来改变电路中的电流。

红外光电管由于感应的是红外光，常见光对它的干扰较小，在小车、机器人等制作中被广泛采用。红外光电管检测黑线的原理为：由于黑色吸光，当红外发射管发出的光照射在黑线上面后反射的光就较少，接收管接收到的红外线也就较少，表现为电阻比较大，通过外接的电路读出检测的状态，就可以检测黑线。同理，当红外光照射在白色表面时，反射的红外线比较多，表现为接收管的电阻比较小，从而识别白线。

光电倍增管是由玻璃封装的真空装置，其内包含光电阴极 (photocathode)，几个二次发射极 (dynode)和一个阳极。入射光子撞击光电阴极，产生光电效应，产生的光电子被聚焦到二次发射极。其后电子被加速到二次发射极产生多个二次电子，经过一连串的二次发射极使得电子倍增，最后到达阳极。光电倍增管具有高增益，低干扰，对高频信号有高灵敏度的优点。负高压接法是光电倍增管的一种供电方式，指阴极接电源负高压，电源正端接地。负高压越高，电子每次加速获得动能越大，产生二次电子数量越多，因而增大负高压即放大了电信号，但仪器噪声也将会被同时放大。参考资料：http://wenku.baidu.com/link?url=GCR3pX-PM1gY0weZc0x-xfIk_oEb_ng2IO_Ti4Jrq8jgnRYrjTUXjnLZWfILTXNPCg3gVu66HGYt-yOkEhLlcySgN218N4mSDRFTksS_3VG

光敏三极管与半导体三极管在结构和工作原理上有一些相似之处，但又有所不同。光敏三极管中的主要元器件是光敏元件，而不是基、发射和集电极等传统的半导体元件。光敏元件是一种特殊的半导体材料，当其受到光照射时，其电特性会发生变化，进而控制光敏三极管的电流。 光敏三极管的引出电极确实只有两根：一个是电流输入的电极，另一个是电流输出的电极。其工作原理如下： 1. 当光照射到光敏元件中时，会导致光敏元件内部的电荷分布发生变化，形成一个电势差，引出电极上出现一定程度的电流。 2. 被引出的电流流经光敏三极管中的晶体管部分，进一步控制输出电极上的电流大小。 3. 光敏三极管的输出电流大小与光敏元件受光照方法大小和光照时间长短有关，可以用来进行光电测量、光控制、光通信等应用。 光敏三极管在其结构上只需要两根引出电极，即输入电极和输出电极。通过对光敏元件的电流调节，就可以实现对输出电流大小的控制，满足不同的应用需求。

针对一些红外接收管容易受到可见光的影响，从而改变其阻值，容易造成系统的误判。可以考虑采用上面的电路。100－100k欧姆，是红外接收管在不同光线条件下（室内－阳光直射）的阻值的大小。在正常的光线下通过IOA0口A/D采集到一个电压值作为一个参考电压。当随着光线变化时，IOA0口读进来的电压值也就发生变化。这个使用通过IOA4、IOA5、IOA6、IOA7依次选通，选择最接近参考值的电压作为判断电压。该电路可以避免可见光带来的干扰，检测障碍物的距离在0－15cm。效果不错。缺点是引用占用IO口较多，操作较为复杂。 假设在输液时，当瓶中液体即将流完时需要提醒护士拔针，这样时候我们的红外液面检测传感器就派上用场了。采用光电检测技术。红外对管置于输液瓶两侧，距离瓶口约2~3厘米。当红外对管之间介质发生变化（由水到空气）时候，光电接收管的输出信号发生相应变化。将这一输出信号送入单片机。液面检测电路主要由三部分组成：调制与解调部分、红外发射与接收部分、放大部分，参见图2。对于来自输液现场的环境干扰光，采用调制与解调技术来提高抗干扰能力。频率发生电路是由一个555定时器组成的占空比可调的方波发生器。调制解调接收电路由运放LM741和解调芯片LM567组成。单片机通过检测LM567引角8的电平变化实现液位检测。解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。 原理同滴速检测电路，由于红外光在空气及水中的吸收系数不同，从而通过空气和水后接收到的光强也有不同。为准确的判断液位是否到达警界线，增强抗干扰能力，减小误判的几率，在接收端加一比较器，比较电平可以依据接收灵敏度进行调整。后经两级施密特触发器整形后送单片机中断进行外理。 解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。

红外发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。红外线发射管也称红外线发射二极管，由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料（常用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料）制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830～950nm，半峰带宽约40nm左右，它是窄带分布，为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴，（采用940～950nm波长红外管）或仅有微弱红暴（红暴为有可见红光）和寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。一般来说，其红外辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。当电压越过正向阈值电压（约0.8V左右）电流开始流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高 ( 包括其本身的发热所产生的环境温度升高 ) 会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的50[%]的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。

像管包括各种变像管、像增强器和电子摄像管。这类器件一般由光电阴极、电子光学系统和荧光屏（或胶片）组成。人眼不便直接观察的辐射图像投射到光电阴极，因光电效应转变为电子图像，经电子光学系统传送到荧光屏上，并转换为强度和波长范围都适合观察或处理的图像。 　　摄像管的基本结构包括光电阴极、靶面及扫描段。光电阴极上的光电子图像投射到靶面上，变换为电荷潜像，扫描段通过电子枪与偏转系统实现细电子束对靶面的扫描，并将上面的电荷潜像转变为视频信号。有的摄像管在光电阴极和靶面之间增设移像段，帮助光电子图像的转移。 　　20世纪70年代以来迅速发展起来的电荷耦合器件（CCD）是应用最广的固体成像器件。结构是硅单晶衬底上生长一层厚度约100纳米的二氧化硅，上面沉积金属电极及输入和输出端。CCD的优点是将光电转换及信号的存取集中在一个支撑件上，体积小巧，工作可靠，且具有大动态范围、高灵敏度、低噪声。带像增强器的CCD（ICCD）器件及背照式CCD（EBCCD）等，更是实现了以小型化装置对微弱光成像的功能。

1、共模抑制比很高在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。2、输出特性光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF>0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。其测试连线如图2，图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极，接在仪器插座上。3、隔离特性1．入出间隔离电压Vio（Isolation Voltage）光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。2．入出间隔离电容Cio（Isolation Capacitance）：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值3．入出间隔离电阻Rio：（Isolation Resistance）半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。4、传输特性：1．电流传输比光电耦合器CTR（Current Transfer Radio）输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。2．上升时间Tr （Rise Time）& 下降时间Tf（Fall Time）光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的10%到90%，所需时间为脉冲上升时间tr。从输出脉冲后沿幅度的90%到10%，所需时间为脉冲下降时间tf。其它参数诸如工作温度、耗散功率等不再一一复述。5、光电耦合器可作为线性耦合器使用。在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。

利用光敏电阻等在有光无光的不同情况下导通或关闭晶闸管。这个东西就叫光电管开关，可以有效隔离大功率电路与控制电路，保证控制电路安全。

这个解释起来很复杂。简单原理见：http://baike.baidu.com/view/485210.htm应用的话 看你用在哪个方面。

光照使载流子获得能量，相当于给了一个高电平，三极管导通

光电探测器的工作原理是基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，它区别于光子探测器的最大特点是对光辐射的波长无选择性。光电子发射器件：光电管与光电倍增管是典型的光电子发射型（外光电效应）探测器件。其主要特点是灵敏度高，稳定性好，响应速度快和噪声小，是一种电流放大器件。尤其是光电倍增管具有很高的电流增益，特别适于探测微弱光信号；但它结构复杂，工作电压高，体积较大。光电倍增管一般用于测弱辐射而且响应速度要求较高的场合，如人造卫星的激光测距仪、光雷达等。光电导器件：利用具有光电导效应的半导体材料做成的光电探测器称为光电导器件，通常叫做光敏电阻。在可见光波段和大气透过的几个窗口，即近红外、中红外和远红外波段，都有适用的光敏电阻。光敏电阻被广泛地用于光电自动探测系统、光电跟踪系统、导弹制导、红外光谱系统等。硫化镉CdS和硒化镉CdSe光敏电阻是可见光波段用得最多的两种光敏电阻；硫化铅PbS光敏电阻是工作于大气第一个红外透过窗口的主要光敏电阻，室温工作的PbS光敏电阻响应波长范围1.0～3.5微米，峰值响应波长2.4 微米左右；锑化铟InSb光敏电阻主要用于探测大气第二个红外透过窗口，其响应波长3～5μm；碲镉汞器件的光谱响应在8～14 微米，其峰值波长为10.6微米，与CO2激光器的激光波长相匹配，用于探测大气第三个窗口（8～14微米）°

1、光电转换器件主要是利用光电效应将光信号转换成电信号。太阳能电池对光电转换材料的要求是转换效率高、能制成大面积的器件，以便更好地吸收太阳光。自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。2、光电倍增器是把微弱的输入转换为电子，并使电子获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射的光电子数目相应变化，由于各倍增极的倍增因子基本上保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化，此即光电倍增管的简单工作过程。3、将相同的材料或两种不同的半导体材料做成PN结电池结构，当太阳光照射到PN结电池结构材料表面时，通过PN结将太阳能转换为电能。太阳能电池对光电转换材料的要求是转换效率高、能制成大面积的器件，以便更好地吸收太阳光。4、光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极及极间电压决定。光电阴极受强光照射后，由于发射电子的速率很高，光电阴极内部来不及重新补充电子，因此使光电倍增管的灵敏度下降。

光敏二极管的结构与工作原理 光敏二极管又称光电二极管，它与普通半导体二极管在结构上是相似的。在光敏二极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜，入射光通过透镜正好照射在管芯上。光敏二极管管芯是一个具有光敏特性的PN结，它被封装在管壳内。光敏二极管管芯的光敏面是通过扩散工艺在N型单晶硅上形成的一层薄膜。光敏二极管的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大，而管芯上的电极面积做得较小，PN结的结深比普通半导体二极管做得浅，这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力。另外，与普通半导体二极管一样，在硅片上生长了一层SiO2保护层，它把PN结的边缘保护起来，从而提高了管子的稳定性，减少了暗电流。光敏二极管与普通二极管一样，它的PN结具有单向导电性，因此，光敏二极管工作时应加上反向电压，如图所示。当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，一般为1 * 10-8 -- 1X10 -9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止;当有光照射时，PN结附近受光子的轰击，半导体内被束缚的价电子吸收光子能量而被击发产生电子一空穴对O这些载流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，则会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，反向饱和漏电流大大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通过负载RL时，在电阻两端将得到随人射光变化的电压信号。光敏二极管就是这样完成电功能转换的。

型号如下：LHI778 ST188TCRT5000GK112光电对管，也叫光电开关，内部结构为一个发光二极管和一个光敏三极管。分为反射式和直射的，通过集聚光线来控制光敏三极管的导通与截止。 无论如何，原理都是光电的转化。当对管以近似直线的位置相对时，接收管才会有一个比较明显的阻值变化。一般来说，这种对管的有效距离为数米，如果想扩大感应距离可加装透镜。

光敏二极管是什么？大家可能不是很了解，光敏二极管是一种电压信号以及帮助电流转换的光探测器。它能够把不同的光根据相关的使用方式，进而转换为我们所需要的电流以及电压信号。随着这类设备在人们的生活当中，发挥了关键的作用。那么光敏二极管工作原理是什么呢？今天小编来给大家介绍一下吧！光敏二极管是什么1.光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。2.光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。当具有光敏特性的PN结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的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相当于β倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。3.基本特性:(1)光谱特性(2)伏安特性(3)光照特性(4)温度特性(5)频率响应特性.光敏二极管工作原理光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。光敏二极管、光敏三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光敏二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光敏三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。光敏三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光敏二极管一样，光敏三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。光敏二极管主要参数：1、最高反向工作电压BVR(ReverseBreakdownVoltage):是指光敏二极管在无光照的条件下，反向漏电流不大于0.1mA时所能承受的最高反向电压值。2、暗电流ID(DarkCurrent):是指光敏二极管在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流。暗电流越小，光敏二极管的性能越稳定，检测弱光的能力越强。3、光电流IL(ReverseLithgCurrent):是指光敏二极管在受到一定光照时，在最高反向工作电压下产生的电流。其参数数值会根据器件的使用功能分别测量，测量的条件一般有:用2856K钨丝光源，照度为1000Lux；有用6500K白色荧光灯光源，照度为1000Lux,不过进行批量生产时，都会用白光LED来做替代光源；或是选用940nm波段红外光源，强度为1mW/m2进行测试。4、光电灵敏度Sn:它是反映光敏二极管对光敏感程度的一个参数，用在每微瓦的入射光能量下所产生的光电流来表示，单位为μA/μW。响应时间Tr/Tf(Rise/FallTime):光敏二极管将光信号转化为电信号所需要的时间，一般为几十纳秒。响应时间越短，说明光敏二极管的工作频率越高。5、正向压降VF:是指光敏二极管中通过一定的正向电流时，它两端产生的压降。6、结电容Ct(Totalcapacitance):指光敏二极管PN结的电容。Ct是影响光电响应速度的主要因索,结面积越小，结电容Ct也就越小，则工作频率越高。而光敏二极管的响应时间主要取决于管中结电容和外部电路电阻的乘积。

每个硅光电倍增管由大量的（几百到几千个）雪崩二极管（APD）单元组成，每一个单元由一个APD和一个大阻值淬灭电阻串联而成，这些微元并联成一个面阵列。为硅光电倍增管加上反向偏压（一般是几十伏）后，每个微元的APD耗尽层有很高的电场，此时若外界有光子打进来，会和半导体中的电子空穴对发生康普顿散射，打出电子或空穴（这句话不精确，只为方便理解），高能的电子和空穴随即在电场中加速，打出大量的次级电子和空穴，即雪崩。此时每个微元电路中电流突然变大，在淬灭电阻R上降落的电压也变大，APD中的电场瞬间变小，即APD输出一个瞬时电流脉冲后雪崩停止，不同微元的淬灭电阻阻值相同，所以理论上讲每个微元会输出等大的脉冲。APD是模拟器件，但宏观来看每个微元都是逻辑单元，有信号输出是“1”，没有信号就是“0”。在硅光电倍增管的动态范围内，它输出电流的大小就和发生雪崩的微元数成正比。

光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件。光敏二极管的电路符号、外形见图1所示。其封装有金封和塑封两种（即圆柱形和扁方形）。有的光敏二极管为了提高其稳定性，还外加了一个屏蔽接地脚，外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压，其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下，产生的光电流并不相同，但有一最大值。不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下，所产生的光电流最大值也不相同，且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图2的曲线①、②分别是光敏二极管NDL3200、NDL5800C的光谱响应特性曲线。由图可看出，它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区，其中二极管NDL3200的光谱响应值最大。由于光敏二极管的基本结构也是一个PN结，故其检测方法也与普通二极管相同，其测得的正、反向电阻也类似于普通二极管，但在测反向电阻遇光照时，阻值会明显减小，否则说明管子已损坏。附表给出部分光敏二极管的主要参数，供参考。图3是用光敏二极管构成的路灯自动控制电路。其原理是：白天受光照时光敏二极管反向电阻减小，足以使复合管（Q1、Q2）饱和导通的电流注入复合管基极，于是Q1、Q2饱和导通→继电器J得电→常闭触头被吸下→路灯供电回路被切断→灯泡熄灭。天黑时因光照很小→光敏二极管VD反向电阻大增→Q1、Q2退出饱和而截止→J失电→常闭触头复位→电灯供电回路接通→路灯点亮。光敏二极管应用与检测光敏二极管工作时加有反向电压，没有光照时，其反向电阻很大，只有很微弱的反向饱和电流（暗电池）。当有光照时，就会产生很大的反向电流（亮电流），光照越强，该亮电流就越大。光敏二极管是一种光电转换二极管，所以又叫光电二极管。测量光敏二极管时，先用黑纸或黑布遮住光敏二极管的光信号接收窗口，然后用万用表的R×1k档其正、反向电阻。正常时，正向电阻值在10~20kΩ之间，反向电阻值为∞（无穷大）。再去掉黑纸或黑布，使其光信号接收窗口对准光源，正常时正、反向电阻值均会变小，阻值变化越大，说明该光敏二极管的灵敏度越高。详见http://www.buyecs.com/pdf/200812031078.pdf

光敏二极管的工作原理是基于内光电效应。光敏二极管，又叫光电二极管是一种能够将光根据使用方式，转换成电流或者电压信号的光探测器。管芯常使用一个具有光敏特征的PN结，对光的变化非常敏感，具有单向导电性，而且光强不同的时候会改变电学特性，因此，可以利用光照强弱来改变电路中的电流。光生伏特效应是指在半导体材料中，当光照射到PN结时，会产生电子-空穴对，电子和空穴会被PN结的电场分别引导到P区和N区，从而产生电压。这种现象被称为光生伏特效应。扩展资料：1、光生伏特效应在光电器件中有广泛的应用。最常见的应用是太阳能电池，在太阳能电池中，PN结会将光能转化为电能。当太阳光照射到太阳能电池上时，光子会被吸收，产生电子-空穴对，电子和空穴会被PN结的电场分别引导到P区和N区，从而产生电压。这个电压可以被用来驱动电路或充电电池。2、除了太阳能电池，光生伏特效应还可以应用于光电探测器、光电开关、光电继电器等光电器件中。光生伏特效应的应用使得光能可以被转化为电能，从而扩展了光电技术的应用范围。

应该是输出开关量，不是电平信号。猜的，不要当真哦

这个关系一般称作光电管的伏安特性，同样光照下，加在光电管上的电压增加，光电流增加，但电压增加到一定值后趋于稳定。遏止电压，截止电压。光电效应中正向电压的作用，当金属板接电源负极，使得光电子加速，此时光电管两端的电压为光电效应的正向电压。当金属板接电源正极，使得光电子减速，此时光电管两端的电压为光电效应是反向电压。光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。光电管原理是光电效应。光电管光照时，PN结两侧的P区和N区因本征激发产生的少数载流子浓度增多，若光电管接在闭合回路中，就会产生电流。也就是说，光电管无需外部提供电源，即可在闭合回路中产生电流。但是，只要产生了电流，光电管两端的电压必然不为零。光电管的典型结构是将球形玻璃壳抽成真空，在内半球面上涂一层光电材料作为阴极，球心放置小球形或小环形金属作为阳极。

光电倍增管应用 光电倍增管是将光转变为电信号并具有放大作用（增益为104~107）的电真空器件。它具有低噪声、高增益、快速响应。可以说光电倍增管是一种理想的低噪声、宽频带、高增益的放大器。由于光电倍增管具有这些特性，使其在天文、地理、地质、物理、化学、生物、医学、考古学等领城中获得越来越广泛的应用；在科学研究、军事技术和工农业生产中起着日益重要的作用。 光电倍增管应用非常厂泛，可以说凡是有光的地方，大多数探测射线的场合，或者说同位素应用的场合，都会用到光电倍增管，利用光子技术要做的事是无穷无尽的。光电倍增管在光分析仪器、医疗仪器、环境监测、微弱光检查、工业检查（射线探测仪器---同位素应用仪器）、高能物理等领城中得到广泛应用。 使用最多的是闪烁体和光电倍增管的组合，组成的闪烁探测器。利用闪烁体的闪光现象是最早、最常用的核测量方法之一。由闪烁体和光电倍增管组合的闪烁探测器是目前：核医学、食品、安全检查、工业控制仪表测量等方面中最常用、最关键的探测器 光电倍增管工作原理 光电倍增管是一种真空光电器件（真空管）它具有光电转换并具有放大作用的器件。它的工作原理建立在： 1、光电效应 2、二次电子发射 3、电子光学理论基础 工作过程： 光子通过光窗入射到光电 阴极 上产生电子，电子通过 电子光学输入系统 进去 倍增系统 ，电子得到倍增，最后 阳极 把电子收集起来，形成阳极电流或电压。 光电效应 ：在光线作用下能使电子从物体表面逸出的称外光电效应或者光电发射对于光电发射（外光电效应）它遵从以下两个基本定律 斯托夫定律 ：入射光的频谱成分不变时（同一波长的单色光或者相同频谱的光线），光电阴极的饱和光电发射电流 被阴极吸收的入射光的光通量 成正比：是表征光电发射灵敏度的系数（光电阴极的光照灵敏度） 爱因斯坦定律 ：发射光电子最大动能与光的强度无关，随入射光频率的提高而线性增加，即：表示光电子的速度， 代表入射光的频率， 代表光电阴极的逸出功（ ） 因此理论上有一个临界波长 ，当光波波长等于这个临界波长的时候，光电子刚刚能从阴极逸出。这个波长通常称为“红限波长” 二次电子发射的基本原理 ： 当足够能量的电子轰击固体表面的时候，就有一定数量的电子从固体表面发射出来，如图二次发射过程可以分为三个阶段 ： 1、入射电子与发射体中的电子相互作用，一部分电子被激发到较高能级 2、一部分受激电子向发射体——真空界面运动 3、到达表面的电子中，能量大于表面势垒的那些电子发射到真空中我们称入射的电子为一次电子，发射的电子为二次电子。二次电子发射系数定义为发射的二次电子数 和入射的一次电子数 之比：一个光电倍增管可以分为以下几个部分： 1、 入射窗 形状多样（球面窗、凹面窗多棱镜窗、六角形、四角形） 材料多样（氟化镁、蓝宝石、合成石英，透紫玻璃、硼硅玻璃）材料不同，对不同波长的透过率不同 2、 光电阴极 接收光子放出电子的电子电极，阴极材料有很多，一般为光谱范围和灵敏度，光强，温度要求不一3、 电子光学输入系统 电子光学输入系统由光电阴极和第一倍增极之间的电极结构（加速极、聚焦极）以及所加的电位构成，它使光电子尽可能多地聚焦在第一倍增极上。在快速光电倍增管中，还要求电子光学输入系统使光电子渡越时间分散最小 4、 二次倍增系统 二次电子发射倍增系统由若干倍增极组成（图）。工作时各电极依次加上递增的电位。从光电阴极发射的光电子，经过电子光学输入系统入射到第一倍增极上，产生一定数量的二次电子，这些二次电子在电场作用下入射到下一个倍增极，二次电子又得到倍增，如此不断进行，一直到电子流被阳极收集。 倍增极种类 ： 倍增极有许多种类，由于它的结构、级数等不同而使电流增益、时间响应特性、线性电流、均匀性、二次电子收集效率等不同，要根据使用的目的作相应的选择。 环形聚焦型（C.C） 1、小型紧凑 2、时间响应特性好盒栅型（BG） 1、光电子收集效率高 2、均匀性好直线聚焦型（L） 1、时间响应好（快速） 2、时间分辨率好 3、脉冲均匀性好 补偿电极设计 ： 在直线聚焦结构中，由于电极形状和相对位置的设计，使得电极表面不同点发射的电子几乎具有相等的渡越时间一补偿设计。如下图，这种较长和较短的轨迹交替结果，使得总的渡越时间差减小百叶窗型（VB） 1、第一倍增管有效面积大，容易制成较大阴极的PMT 2、耐磁性好 3、输出电流大 4、增益高细网型（FM） 1、耐磁性好（强磁场下工作） 2、均匀性好 3、倍增极短、平行电场、具有位置探测功能5、 阳极 最后收集电子，并给出电信号的电极 性能参数 ： 光电倍增管的参数和特性是评价管子性能的主要标指 1、基本参数 基本参数是光电倍增管质量的最本质的反应，他们通常与光子的工作机理、结构特征、材料性质和制造工艺紧密相关 1、阴极光照灵敏度 2、辐射灵敏度 3、量子效率 4、阳极灵敏度 5、光电流放大倍数（增益） 6、暗电流 7、光谱响应 2、应用参数和特性 1、脉冲幅度分辨率 2、噪声能当量 3、计数坪特性 4、光子计数中的暗噪声计数 5、单电子分辨率和谷峰比 3、运行特性 温度特性 稳定性 最大线性电流 抗磁干扰特性和抗冲击振动特性 灵敏度 ： 灵敏度是衡量光电倍增管的重要参数。灵敏度一般分为辐射灵敏度和光照灵敏度 辐射灵敏度定义：光电倍增管的输出的光电流除以入射辐射功率所得的商，通常用 或 表示 光照灵敏度定义：光电倍增管输出光电流除以入射光通量所得的商，通常以 或 表示 光电阴极的灵敏度一般用光照灵敏度表示，有些运用场合（如闪烁计数）需要用蓝光灵敏度表示，因为它与闪烁计数使用的闪烁体发射光谱非常相近 在分光光度计应用中需要探测近红外的光谱，通常采用红光灵敏度或“红白比”表示量子效率 ： 量子效率定义为：（在给定辐射波长下）阴极发射的光电子数与入射光子数的比值，这个值常用百分比数表示，可按下式进行计算： ( 为给定波长下的辐射灵敏度) 光谱响应 ： 光电阴极的光电发射是选择性的光电效应，长波响应截止波长由光电阴极材料的性质决定，而短波阈主要决定于窗材料。不同的窗材料和光电发射层有不同的光谱响应曲线。就是同一类型的管子，其光谱响应曲线也因制造工艺不同而在极大范围内变化。 电流放大倍数（增益） ： 光电倍增管的电流增益是光电倍增管的阳极输出电流与光阴极的光电流的比值。在理想情况下，假定每个倍增极的平均二次发射倍数为 ,具有n个倍增极光电倍增管的电流增益为 ,一般二级发射系数由下式确定：为常数， 为极间电压， 为倍增极材料及其n个结构决定的系数， 一般介于0.7~0.8之间 暗电流 ： 当光电倍增管无光照时候（严格来说完全隔离辐射时）所产生的电流为暗电流 1、欧姆漏电 欧姆漏电主要是指管内漏电和管外漏电。管壁玻璃表面（包括芯柱）管座、管基上的电阻漏电，即所谓“管外漏电”。而管子在制造过程中还有一些碱金属蒸汽附凝在绝缘支架上，形成“管内漏电”。欧姆漏电通常比较稳定，因而它对暗电流噪声的贡献是小的。管子在低电压工作时欧姆漏电为暗电流的主要成分。 2、热电子发射 由于光电阴极和倍增极的材料具有较低的逸出功，即使在室温下也有一定的热电子发射，与阴极光电子一样被倍增。在管子正常工作条件下，阴极的热发射是暗电流的最主要成分。这种热发射的电流对非常弱的光信号探测显得极为重要。 3、残余气体电离（离子反馈） 4、场致激发 5、玻璃发光 当电子脱离预定轨道飞出，打在玻璃壳时会产生辉光（玻璃荧光）并导致暗电流增加。当金属屏蔽与玻璃壳接触时（负高压使用），金属屏蔽与管壳表面之间会产生放电，引起暗电流增加和工作不稳定。解决的方法，可以使用正高压，或者采用滨松公司在光电倍增管玻壳上涂敷导电层并与阴极同电位的所谓“HA”涂层加以解决 6、契伦科夫光子 光电倍增管的窗材料可能含有少量钾（也有少量的镭和钍），它衰变时产生 粒子；另外宇宙射线中的 介子它们穿过窗时，产生契伦柯夫光子，从而引起暗电流。暗脉冲的大幅度闪烁脉冲就是由于这个效应引起的。虽然用石英窗的管子可以大大克服这个效应，由于外来宇宙射线和辐射的影响，这个效应仍然不能完全消除。 时间特性 ： 为了表征光电倍增管的时间特性，一般采用 1、脉冲上升时间 阳极脉冲上升时间是管子由非常短闪光（ 函数光源）照射税，从输出脉冲前沿峰值的10%上升到90%所需的时间。2、脉冲响应宽度 3、渡越时间 渡越时间是指光脉冲闪光到达阴极的瞬间与管子输出脉冲上升到一定数值的瞬间（例如输出脉冲前沿半幅度处的时刻）两者之间的时间间隔。 4、渡越时间分散（TTS）——时间分辨率等参数表示 稳定性 ： 在闪烁计数和光度学测量中，光电倍增管的稳定性是非常重要的。尤其是甄别接近于相等能量的核衰变所产生的全吸收峰，光电倍增管的稳定性是必须认真考虑的一个参数。它与管子的工作电压、阳极与末极电压、阳极输出电流大小、工作时间、休息时间、工作前管子的经历、倍增极的材料及制造工艺有关。 实验证明：光电倍增管输出信号随工作时间变化表现为两个过程，所不同的只是过程的“建立时间”不同而已，而以后都表现为稳定而平衡的工作状态。要使光电倍增管处于比较稳定的工作状态，必须对光电倍增管进行“老化”。老化可以改善光电倍增管的稳定性。但是，稳定性的改善程度与老化电流、老化时间及制造工艺有关。同时也可以进行“预热处理” （亚工作状态，即小信号下工作），这也能达到提高稳定性的目的，见图。建议最好在光电倍增管工作30分钟后再取数据，并也可以采用稳定技术，例如“稳峰技术”。第一过程 是“快变化”过程。其建立时间一般有几十分钟到几小时。 第二过程 是“慢变化”过程。它与倍增极的二次发射系数随时间很慢变化相联系。在强调稳定性工作的场合，建议平均阳极电流最好在1 或更低。 脉冲参数 ： 1、脉冲幅度分辨率 脉冲幅度分辨率是表示光电倍增管在光（脉冲光或闪烁光）照射下，其输出的脉冲幅度谱上所研究的峰的半宽度△P与峰值脉冲幅度P的比值，见图。即：2、坪特性： 坪特性是光电倍增管在光子计数和闪烁计数测量中的一个应用参数。它是表征在光子数一定时，在一定甄别阈电压下，在计数电路中测得的计数率随光电倍增管的高压变化的特性。在某一区域内，其计数率基本上不随高压的变化而改变，如继续增加高压时，计数率就迅速增加，我们把这一特性称之为光子计数器的坪特性（闪烁计数器的坪特性）如图所示。A点为坪的起点，B点为坪的结束，AB区被称作坪区为了表征光子计数器的坪特性，通常采用坪长、坪斜二个参数。如图所示，以VB和VA分别表示坪两端电压，以NB和NA分别表示坪两端处的计数率，则： 表示坪长 表示坪斜 显然这个坪特征与 光电倍增管的阳极灵敏度（增益） 与暗电流相关的噪声有关。如图所示。一般说来，光电倍增管增益低、噪声小坪就长 滞后效应 ： 当工作电压或入射光产生变化之后，光电倍增管会有一个几秒钟到几十秒钟的输出不稳定过程。在达到稳定状态之前，输出信号会有些微小的过脉冲或欠脉冲现象。 光电倍增管特点 ： 1、高灵敏度（增益可达 ~ ）进行单光子测量 2、能输出大的信号电流（脉冲电流可达几百mA） 3、快速响应（脉冲上升时间可达1ns，甚至几十ps） 4、既可以探测光，又可以探测射线 5、波长范围宽（真空紫外100nm~近红外） 6、大的受光面积 7、可在高温下工作（最高工作温度可达200℃） 8、内部高内阻，分布电流小，是理想的恒流源

你的图画的正确，当P在B端时光电管与AB并联，当P在A端时就被短路了。希望对你有帮助 望采纳