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由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的，按光电元件（光学测控系统）输出量性质可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲（开关）式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值关系。模拟式光电传感器按被测量（检测目标物体）方法可分为透射（吸收）式，漫反射式，遮光式（光束阻档）三大类。所谓透射式是指被测物体放在光路中，恒光源发出的光能量穿过被测物，部份被吸收后，透射光投射到光电元件上；所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上，再从被测物体表面反射后投射到光电元件上；所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份，使投射到光电元件上的光通量改变，改变的程度与被测物体在光路位置有关。
使用这些传感器，输出电压在电源施加的限制范围内，因此，在达到电源限制之前，放大器将开始饱和，如上图所示。需要注意的是，饱和发生在放大器中，而不发生在霍尔元件中，因此较大的磁场不会对霍尔效应传感器造成损坏。此外，这些传感器相对于磁场不是很线性，因此它们需要适当的校准才能进行高精度测量。与此同时，通过在差分放大器的输出端增加推挽晶体管、集电开路或发射开路，增加了器件的接口灵活性。
传感器光电二管元件图像传感器的关键在于光电二管的大小或元件的大小。使用小光电二管的传感器元件所捕获的光子数量没有使用大的光电二管多。如果元件尺寸小于可捕获的可见光波长(如长度为400纳米的蓝光)，那么为了校正图像颜，在传感器设计中克服其他问题。传感器厂商花费大量精力来设计优化元件大小，以确保的颜能同等成像(如图3所示)。在端的情况下，由于缺乏累积的光子和传感器读出噪声，小的传感器可能对噪声更加敏感。如果二发光管传感器元件太大，那么硅材料的颗粒大小和费用会增加，这没有优势可言。一般商业传感器设备具有的传感器元件大小至少为1平方微米，每个生产厂商会不同，但为了满足某些的需求会有一些折中。