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N型或P型掺杂半导体在光照射下，光子能量只要分别大于施主能级和导带底能级差或受主能级与满带顶能级差Ei（eV），光能即被吸收，激发出能参与导电的光生电子或空穴。掺杂半导体产生光生载流子的截止波长为λ0≈1240/Ei。图 光电导效应机理图当光敏电阻接上直流电压Vb，并用一定强度、波长小于λ0的光线连续照射时，其输出直流电流i0为式中，η 内光量子效率（光生载流子数与人射光子数之比）；μc——多数载流子的迁移率；τ——多数载流子寿命；d——光敏电阻两电间距；p——入射光功率；e——普朗克常数，为6.6261×10-34J•s。
差动变压器上下两只铁芯均有一个初级线圈1和一个次级线圈2。上下两只初级线圈串联后接交流激励电压，两只次级线圈则按电势反相串接。三段式螺管差动变压器结构示意图将两个匝数相等的次级绕组的同名端反向串联，当初级绕组加以激磁电压时，根据变压器的作用原理在两个次级绕组和中就会产生感应电势;如果工艺上变压器结构对称，则当活动衔铁处于初始平衡位置时，输出电压为零。当活动衔铁向某一个次级线圈方向移动时，则该次级线圈内磁通增大，使其感应电势增加，差动变压器有输出电压，其数值反映了活动衔铁的位移。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（可见及紫外镭射光）转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。新的光电器件不断涌现，是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。