第七章

1、光电式传感器是光电转换元件的光电效应将光通量转换为电量的一种传感器。

1.外光电效应：在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象。（光电管及光电倍增管）

2.内光电效应：在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象。（光敏电阻）物理过程：光照射在半导体材料上时，价带的电子受到能量大于或等于禁带宽度的光子轰击，并使其由价带越过禁带跃入导带，使材料中导带内的电子和价带内的空穴浓度增大，从而使电导率增大。材料的光导性能决定于禁带宽度。

3.光生伏特：利用光势垒效应，在光的照射下，物体内部产生一定方向的电势。（光敏二极管、光敏三极管、光电池）物理过程：当有光照射到PN结上时，若能量达到禁带宽度时，价带中的电子跃升入导带，便产生电子空穴对，被光激发的电子在势垒附近电场梯度的作用下向N侧迁移而空穴向P侧迁移。如果外电路处于开路，则结的两边由于光激发而附加的多数载流子，促使固有结压降降低，于是P型侧的电极对于N极侧的电极为V电位。P133

2、半导体光电元件的特性：1光电特性：半导体光电元件产生的光电流与光照间的关系。2.伏安特性：光照一定时，这些光电元件的端电压U与电流I间的关系。3光谱特性：半导体光电元件对于不同波长的光，其灵敏度是不同的。（波长与相对灵敏度的关系）4.频率特性：半导体光电元件的输出电信号与调制光频率变化的关系。（相对灵敏度与入射光调制频率的关系）5.温度特性：光敏电阻的温度特性用电阻的温度系数α表示。（输出电流、暗电流与温度的关系）光电池温度特性指开路电压、短路电流、与温度的关系。

3、测量电路：1.光电倍增管内电压逐渐增大，不用施密特电路2.光敏电阻、二极管、三极管的测量电路的分析。P144

第八章

1、热电式传感器利用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性。

2、热电阻利用金属材料的电阻随温度变化而变化的特性来实现对温度的测量。利用物体的几何尺寸、颜色、压力变化等进行测温。

3、由两种不同材料的导体组合利用热电效应将温度转换成热电势的传感器称为热电偶。

热电效应（塞贝克效应）：两种不同材料的导体或半导体串接成一个闭合回路，两个结点处于不同的温度，那么回路中就会存在热电势，产生电流的现象。

4、热电阻测量电路：电桥电路，可用三线连接法、四线连接法。电路见P170。

5、热电偶的热电势由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。

1.两导体的接触电势是由于两种金属导体内自由电子的密度不同造成。接触处存在电子扩散，电子扩散的速度与自由电子的密度及金属所处的温度成正比。自由电子密度大的失去电子多而带正电，于是在接触处形成电位差，即接触电势。（两端温度相同时，接触电势为零）、（两导体同材料时，热电动势均为零，反之，有热电动势，必为不同的材料）

2.单一导体的温差电势：在一根均质的金属导体中，如果两端温度不同，则在导体的内部会产生电势，称温差电势。温差电势形成的原因是由于导体内高温端自由电子有动能比低温端自由电子的动能大，因而，高温端的自由电子的扩散速率比低温端的要大，所以，温高的一边带正电，温低的一边带负电，从而形成温差电势。

6、热电偶基本定律：1.中间导体定律2.标准电极定律3.连接导体定律和中间温度定律P173

7、热电偶测温线路：

1.热电偶直接与指示仪表配用。（串联、并联、测温差）

2.桥式电位差计线路：电路图见P177。热电偶输出热电势经滤波后与桥路输出分压电阻相比较，其差值经滤波放大后，驱动可逆电机，改变RM自动调整电压Us，直到桥路处于平衡状态。

8、冷端延长线法：将热电偶冷端（参考端）移至离热源较远并且环境温度较稳定的地点，从而xx冷端温度变化带来的影响，即该补偿导线所产生的热电势等于工作热电偶在此温度范围内产生的热电势。上述只相当于冷端直接延伸到了温度为T。处，并不xx冷端温度不为0度时产生的影响，还须要用补正方法把冷端修正到0度。注意：1.延长线只能与相应型号的热电偶配用，而且必须在规定的温度范围内使用。2极性不能接反，否则会造成更大的误差3.延长线与热电偶连接的两个结点温度必须相同。

9、热敏电阻是用半导体材料制成的敏感元件，电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化。

10.热敏电阻的特性：电阻—温度特性、伏安特性、电流—时间特性。

11.热电偶参考端温度：1.0度恒温法2.补正法（1热电势补正2.温度补正3调整仪表起始点4热电偶补偿法5.电桥补偿法）3冷端延长线法