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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。
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。
纯半导体器件在灯源照射下，其禁带中的电子元器件遭到机械能超出或等于禁带宽度Eg（eV）的光子美容的激发，由价带越过禁带自由电子到导带，变为自由电子。一块儿，价带也因此而造成随便空蚀。造成纯半导体器件中导带的电子元器件和价带的空蚀质量浓度扩张，半导体器件电阻器降低。得出图（a）图例。电子元器件和空蚀统称为载流子。她们在端电压作用下均可造成光电流。当光照停止后，自由电子被缺失电子元器件的分子结构虏获，变阻器又修补固定资产原值。能使价带电子元器件自由电子到导带的光谱分析仪层面中，其很大的光波长λ0（nm）称作截止波长，λ0≈1240/Eg。