Фотоэлектрическими приборами называют электронные приборы, в которых осуществляется преобразование светового излучения в электрический ток.
По виду рабочей среды фотоэлектрические приборы подразделяют не электровакуумные (электронные и ионные) и полупроводниковые. По виду фотоэлектрического эффекта, лежащего в основе действия прибора, различают фотоэлектрические приборы:
· с внешним фотоэффектом (электронные и ионные фотоэлементы, фотоумножители);
· с внутренним фотоэффектом в однородных структурах (фоторезисторы);
· с внутренним фотоэффектом в р-п-структурах (полупроводниковые фотоэлементы, фотодиоды, фототранзисторы).
По функциональному назначению фотоэлектрические приборы подразделяют на три группы:
1) фотоприемники – преобразователи светового сигнала в электрический, применяемые в факсимильной аппаратуре связи, аппаратуре звукового кино, устройствах считывания информации вычислительной техники и в ряде других областей; особую группу фотоприемников образуют телевизионные передающие трубки, преобразующие световое изображение в телевизионный электрический сигнал (ввиду большой специфики они рассматриваются в специальных курсах;
2) фотодатчики – преобразователи измеряемых величин в электрический сигнал: датчики освещенности, применяемые в фотометрии, датчики координат, давления, деформаций, используемые в автоматике и телеметрии, и т.д.;
3) фотоэлектрические преобразователи световой энергии в электрическую, применяемые в источниках питания электронной аппаратуры.
Каждая из функциональных групп фотоэлектрических приборов характеризуется специфичной системой параметров:
· так, для фотоприемников важны:
— значение выходного тока, приходящееся на единицу воздействующего на прибор светового потока (спектральная и монохроматическая чувствительность);
— зависимость монохроматической чувствительности от длины волны излучения (спектральная характеристика);
— минимальный световой поток, который может быть зарегистрирован прибором (пороговый поток излучения);
— импульсные и частотные характеристики и т.д.;
· для фотоэлектрических преобразователей энергии существенными являются:
— коэффициент полезного действия;
— выходная мощность;
— ток и напряжение на выходе прибора;
· для фотодатчиков важны:
— стабильность зависимости между воздействием и откликом;
— хорошие динамические свойства;
— слабая зависимость их от факторов окружающей среды.
При изучении фотоэлектрических приборов сгруппируем их для удобства по виду рабочей среды. Функциональные параметры и характеристики будем рассматривать, исходя из основного назначения данного типа прибора.