光电管工作原理_应用特点_主要类型

一般来说，光电管是一种可变电阻器，可用于根据光强度改变其电阻值。它们具有价格低廉，易于获得多种尺寸和规格等特点。

与其它功能模块相比，每个光电管的性能都不同，即使它们来自同一个系列。实际上，在这方面的差异可能更大、更显著等。由于这些原因，它们不能用于确定单位烛光内的准确光线水平，或勒克斯。在本文中，小编将主要介绍光电管工作原理、电路图、类型以及应用特性等内容。

基本概念

光电管（phototube）本质上可以说是一个光敏模块，它可以通过连接到广泛应用中的电气或电子电路来使用，例如日落到日出照明，只要光强度低就会自动打开。当然，这些也用于其它应用，如入侵警报和自动门。

光电管也是一种传感器，可以自动感知光线，其主要特点包括体积小、低功耗、经济、使用非常简单。由于这些原因，它们经常用于小工具、玩具和电器中。这些传感器通常称为硫化镉 (CdS) 电池，它们由光敏电阻成。

这些光电管适用于光敏感的应用，例如光线处或暗处。

结构特点

光电管的构造可以通过真空玻璃管完成，该玻璃管包括两个电极，分别是集电极和发射极。发射极端子的形状可以是半空心圆柱体的形式，它始终处于负电位。而集电极端子的形状可以是金属的形式，其可以布置在部分圆柱形发射极的轴上，这样可以一直保持在正极端子。

此外，真空玻璃管可以固定在非金属底座上，底座上提供用于外部连接的销钉。

工作原理

光电管的工作原理取决于电阻的产生和光电效应，可用于将光能转化为电能。

当发射极端子连接到电池的负极 (-ve) 端子时，集电极端子连接到电池的正极 (+ve) 端子。频率辐射将超过发射器中材料的阈值频率，然后将发生光子发射。光子电子与收集器的方向有关。其中，集电极端子是相对于发射极端子的正端子。因此，电流将在电路中流动。如果辐射强度增强，那么光电电流将增加。

应用电路

电路中使用的光电管称为暗感应电路，或者称为晶体管开关电路。构建电路所需的元件主要包括面包板、跳线、电池-9V、晶体管2N222A、光电管、电阻-22千欧、47欧和LED。上述光电管电路在有光和黑暗两种情况下工作。

在第一种情况下，光电管的电阻较小，然后会有电流流过第二个电阻，也就是22Kilo Ohms和光电管。在这里，晶体管2N222A就像绝缘体一样工作。因此，包括LED、R1和晶体管的通道将关闭。

在第二种，也就是黑暗情况下，光电管的电阻很高，那么电路的走向就会改变。因此，低电阻将朝向晶体管的基极或通过光电管。

每当晶体管的基极通电时，2N222A晶体管就会像导体一样工作。包括LED、R1和2N222A晶体管的通道将打开，LED将闪烁。

主要类型

光电管有不同类型，主要包括：

• 光伏电路
• 电荷耦合器件
• 光敏电阻
• 高莱探测器
• 光电倍增管

1、光伏电池；光伏电池的主要功能是将能量从太阳能转换为电能。只要光子将电池上的电子击打成高能状态，就会产生可用电流。

2、电荷耦合器件；电荷耦合器件可以被科学界使用，因为它们是非常一致和精确的光电传感器，其产生的电荷可以用来检查从星系到分子的各种事物时。

3、光敏电阻；光敏电阻（LDR）是一种传感器设备，其电阻率可以随着光强度的总和而降低。目前相机测光表和多个警报器在其应用中使用廉价的光敏电阻。

4、高莱探测器；高莱探测器主要用于感测红外辐射，黑色金属板圆筒的一端充满了氙气，落在发黑的板上的红外线能量会加热气缸内的气体，并在另一端扭曲弹性隔膜。在这里，运动用于找出能源的输出。

5、光电倍增管；光电倍增管是一个非常灵敏的传感器，不清晰的光线可以放大1亿倍。

主要应用

光电管的应用非常广泛，其中的一些应用包括：

• 用在自动灯上，天黑了就启动，例如路灯的启动/关闭主要取决于白天是白天还是晚上。
• 在跑步比赛中用作计时器以计算跑步者的速度。
• 用于计算道路上的车辆。
• 用于代替光伏电池和可变电阻器。
• 在勒克斯计中用于确定光强度。
• 被用作开关和传感器。
• 用于防盗警报器以防止小偷。
• 用于机器人技术。
• 这些用于曝光表，可与相机一起使用，以了解正确的曝光时间以获得优质照片。
• 用于可以记录在电影胶片上的声音再现。
• 这些用于黄昏到黎明的灯光。

总结

简单来说，光电管就是基于外光电效应的基本光电转换器件，可使光信号转换成电信号，其主要功能是在灯亮时检测光，或者是太阳出来时检测光，然后将光转换为相应的电信号，从而可以应用于不同的电子电路。