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紫外線傳感器

紫外線傳感器是傳感器的一種,可以利用光敏元件通過光伏模式和光導模式將紫外線信號轉換為可測量的電信號。最早的紫外線傳感器是基于單純的硅,但是根據(jù)美國國家標準與技術研究院的指示,單純的硅二極管也響應可見光,形成本來不需要的電信號,導致精度不高。GaN的紫外線傳感器,其精度遠遠高于單晶硅的精度,成為最常用的紫外線傳感器材料

 

紫外線傳感器定義

 

  英文名:UV sensor/transducer

  紫外線傳感器是傳感器的一種,能夠將紫外線信號轉換成可測量的電信號。

  紫外線傳感器工作原理

  紫外線傳感器是利用光敏元件將紫外線信號轉換為電信號


  的傳感器,它的工作模式通常分為兩類:光伏模式和光導模式。如圖:所謂光伏模式是指不需要串聯(lián)電池,串聯(lián)電阻中有電流,而傳感器相當于一個小電池,輸出電壓,但是制作比較難,成本比較高;光導模式是指需要串聯(lián)一個電池工作,傳感器相當于一個電阻,電阻值隨光的強度變化而變化,這種制作容易,成本較低。

 

紫外線傳感器的發(fā)展歷史

 


  最早的紫外線傳感器是基于單純的硅,但是根據(jù)美國國家標準與技術研究院的指示,單純的硅二極管也響應可見光,形成本來不需要的電信號,導致精度不高。

  在十幾年前,日本日亞公司長出了GaN系的晶體,成為GaN系的開拓者,并由此開辟了GaN系的市場,也由此產生了GaN的紫外線傳感器,其精度遠遠高于單晶硅的精度,成為最常用的紫外線傳感器材料。

  二六族ZnS材料也已被研發(fā)出來,也應用到了紫外線傳感器領域,目前國內研發(fā)出來的有蘇州衡業(yè)科技新材料有限公司等。從研發(fā)的角度及性能測試上看,其精度比GaN系的傳感器提高了近10^5倍。在一定程度上,ZnS系的紫外線傳感器將與GaN系的平分秋色。

 

紫外線傳感器的分類

 

  基于紫外線波長寬度為185~400nm,可分為185nm~270nm的UVC波段,270nm~315nm的UVB波段,315nm~400nm的UVA波段,通常太陽中的UVC會被臭氧層吸收掉,UVB會對表皮產生強烈的光損傷,UVA會穿過表皮進入真皮,導致表皮老化和變黑;由此可以將紫外線傳感器分為兩類:可見光盲和太陽光盲。所謂可見光盲是指屏蔽了可見光,只對紫外線響應,太陽光盲是指亦屏蔽了UVA、UVB,僅對UVC波段的紫外線響應。各自的用途大致為:

  可見光盲的紫外線傳感器

  光刻過程;紫外治療過程

  血液分析儀; 生物科學實驗室研究設備

  生物武器的探測(紫外線照相機)

  消費電子(紫外線傳感器表, 麥克風, 嬰兒車…….)

  個人健康品

  新型玩具教學儀器

  太陽光盲的紫外線傳感器

  火焰控制(工業(yè)鍋爐)

  水處理( UV強度的保險)

  UV 天文(陣列探測)

  槍彈跟蹤(紫外線照相機)

  臭氧和污染物監(jiān)測

  火焰感應(火警安全裝置)

  油滴監(jiān)測


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