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色敏传感器 更新时间:2011-05-27 21:20

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色敏传感器是由光敏二极管和滤色器构成的一种传感器,实际上它是一种新型的半导体光敏元件,其核心部件就是光敏二极管,它也是基于半导体的内光效应,将光信号变成为电信号的光辐射探测器件。但是不管是光电导器件还是光生伏特效应器件,它们检测的都是在一定波长范围内光的强度,或者说光子的数目。而半导体色敏器件则可用来直接测量从可见光到近红外波段内单色辐射的波长。

色敏传感器的基本原理

  • 色敏传感器之所以能够识别颜色,其理论基础就是依据光的吸收特性,当入射到光敏二极管上的光照强度保持一定时,输出的光电流则随入射光的波长的变化而发生变化,实践告诉我们,光敏二极管的光谱特性,从PN结表面开始,随结的深度而变化。这样由于光的波长不同,便可反映出颜色的差异。

色敏传感器的分类

  • 在非晶硅色敏传感器中,目前已有三种类型的产品实用化。即:

    可见光传感器:这种传感器是指在整个可见光范围内都具有灵敏度的全谱传感器,结构示意图如图1A所示

    非晶硅单色彩传感器:是一种能识别红、绿、兰等特定颜色的彩色传感器,结构示意图见图1B所示

    非晶硅集成性全色彩色传感器:这是一种除基色外还能识别中间颜色的彩色传感器。结构示意图见图1C所示

     

色敏传感器的基本特性

  • 1. 光谱特性

    半导体色敏器件的光谱特性是表示它所能检测的波长范围, 不同型号之间略有差别。 图9 - 15(a)给出了国产CS—1型半导体色敏器件的光谱特性, 其波长范围是400~1000 nm。

    2. 短路电流比—波长特性

    短路电流比—波长特性是表征半导体色敏器件对波长的识别能力, 是赖以确定被测波长的基本特性。图9 - 15(b)表示上述CS-1型半导体色敏器件的短路电流比—波长特性曲线。

    3. 温度特性

    由于半导体色敏器件测定的是两只是做在同一块材料上的, 具有相同的温度系数, 这种内部补偿作用使半导体色敏器件的短路电流比对温度不十分敏感, 所以通常可不考虑温度的影响。

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