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纯半导体在光线照射下，其禁带中的电子受到能量大于或等于禁带宽度Eg（eV）的光子的激发，由价带越过禁带跃迁到导带，成为自由电子。同时，价带也因此而形成自由空穴。致使纯半导体中导带的电子和价带的空穴浓度增大，半导体电阻率减小。电子和空穴统称为载流子。它们在端电压作用下均可形成光电流。当光照停止后，自由电子被失去电子的原子俘获，电阻又恢复原值。能使价带电子跃迁到导带的光谱范围中，其大的波长λ0（nm）称为截止波长，λ0≈1240/Eg。
国家标准GB/T7665-2005对传感器的定义是:“ 能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成 ”。传感器组成框图其中，敏感元件是指能直接感受或响应被测量的部分，输出与被测量有确定关系的物理量信号，如应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元件,它将被测压力转换成弹性膜片的变形。转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号，如应变式压力传感器中的应变片就是转换元件,它将弹性膜片在压力作用下的变形转换成应变片电阻值的变化。如果敏感元件直接输出电信号,则这种敏感元件同时兼为转换元件,如热电偶将温度变化直接转换成热电势输出。
对射型光电传感器，若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大，一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米。使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用，称为反光板反射式（或反射镜反射式）光电开关。正常情况下，发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到；一旦被检测物挡住光路，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。