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光敏二管是常见的光传感器。光敏二管的外型与一般二管一样，当无光照时，它与普通二管一样，反向电流很小，称为光敏二管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。在外电场的作用下，光电载流子参与导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。光敏三管除了具有光敏二管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三管相差不大，一般光敏三管只引出两个——发射和集电，基不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，发射电流Ie=（1+β）Ib，可见光电三管要比光电二管具有更高的灵敏度。
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。
上述的原因分析是对光电传感器本身的考虑，我们还需要考虑的是检测物体的位置问题，如果检测物体不在检测区域，这样的检测是徒劳的。检测物体在传感器可以检测的区域内，也就是光电可以感知的范围内。其次，要考虑传感器光轴有没有对准问题，对射型的投光部和受光部光轴对准，对应的回归反射型的探头部分和反光板光轴对准。同样还要考虑的是检测物体是否符合标准检测物体或者小检测物体的标准，检测物体不能小于小检测物体的标准，从而避免导致对射型、反射型不能很好检测透明物体，像反射型对检测物体的颜有要求，颜越深，检测距离就越近。