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PN结光生伏特效应光照射到距表面很近的半导体PN结时，结及附近的半导体吸收光能。若光子能量大于禁带宽度，则价带电子跃迁到导带，成为自由电子，而价带则相应成为自由空穴。这些电子空穴对在PN结内部电场的作用下，电子移向N区外侧，空穴移向P区外侧，结果P区带正电，N区带负电，形成光电动势。PN结光生电流与人射光照度成正比，光生伏特与照度对数成正比。由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别与半导体空穴、电子复合，因此载流子的寿命与扩散长度有关。只有使PN结距表面的厚度小于扩散长度，才能形成光电流产生光生伏特。在工程上，利用改变PN结距表面厚度的大小的方法，可以调整基于PN结光生伏特效应的光电器件的频率响应特性、光电流和光生电势大小。
地磁传感器导出的北称为磁北（略偏离北）。通过上述方程式计算该磁北的角度，可以容易知道方向。磁传感器是一种旨在测量磁场的大小和方向的传感器。根据目的不同有多种传感器，以下列举典型的传感器。脉搏波是心脏发送血液时产生的血管的体积变化波形，监测该体积变化的检测器称为脉搏传感器。首先，测量心率有四种方法，心电图、光电脉波法、血压测量法、心音描记法等。其中的光电脉波法是使用脉搏传感器进行测量的方法。
霍尔效应传感器感测到的信息馈送到逻辑电路，该逻辑电路进一步编码该信息并控制驱动电路。这种类型的反馈机制由霍尔效应传感器提供，用于测量用于许多BLDC电机控制应用的转子的速度和位置，因为它具有更大的灵活性。霍尔效应电流传感器用于测量交流和直流电流。通过使用线性模拟霍尔效应传感器，可以测量从250mA到数千安培的电流。这种隔离的模拟输出电压被进一步数字化，并且通过添加放大器进行电平转换和温度补偿。载流导体被磁场包围，因此在该磁场附近放置线性霍尔效应传感器，然后在传感器的输出端产生电压，如下图所示。该电压与导体周围的磁场强度成比例。