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(dǎo)模式將紫外線信號轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的指示,單純的硅二極管也響應(yīng)可見光,形成本來不需要的電信號,導(dǎo)致精度不高。GaN的紫外線傳感器,其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單晶硅的精度,成為最常用的紫外線傳感器材料。
定義
英文名:UV sensor/transducer
紫外線傳感器是傳感器的一種,能夠?qū)⒆贤饩�信號轉(zhuǎn)換成可測量的電信號。
工作原理
紫外線傳感器是利用光敏元件將紫外線信號轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dāng)于一個小電池,輸出電壓,但是制作比較難,成本比較高;光導(dǎo)模式是指需要串聯(lián)一個電池工作,傳感器相當(dāng)于一個電阻,電阻值隨光的強(qiáng)度變化而變化,這種制作容易,成本較低。
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(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的指示,單純的硅二極管也響應(yīng)可見光,形成本來不需要的電信號,導(dǎo)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(chǎn)生了GaN的紫外線傳感器,其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yīng)用到了紫外線傳感器領(lǐng)域,目前國內(nèi)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。
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(chǎn)生強(qiáng)烈的光損傷,UVA會穿過表皮進(jìn)入真皮,導(dǎo)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(yīng),太陽光盲是指亦屏蔽了UVA、UVB,僅對UVC波段的紫外線響應(yīng)。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(xué)實驗室研究設(shè)備
生物武器的探測(紫外線照相機(jī))
消費(fèi)電子(紫外線傳感器表, 麥克風(fēng), 嬰兒車…….)
個人健康品
新型玩具教學(xué)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(qiáng)度的保險)
UV 天文(陣列探測)
槍彈跟蹤(紫外線照相機(jī))
臭氧和污染物監(jiān)測
火焰感應(yīng)(火警安全裝置)
油滴監(jiān)測
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