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光电效应的实验设备如下图所示。光电管的阳处理A接高电位，负级K接低电势差，则阳处理和负级正中间有个加速电场，电场方向由A偏重K。正中间的工作频率由电流计V载入，工作频率的规格由变阻器R得出。图中，G是机敏电流计。实验注重，当负级没有遭到光照射时，开关电源原理中大部分没有电流值；当负级遭到光照射时，开关电源原理中就马上电流值出现。光照多久，电流值就维持多久；光照停止，电流值也就消散。这就说明当光照射时，有电子元器件从电子光学负级逸出。在加速电场作用下，电子元器件飞向阳处理，从而在控制电路中造成光电流。
光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间短。能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。可实现非接触的检测可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜组合而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜进行检测。
调制的LED改进了光电传感器的设计，增大了检测距离，扩展了光束的角度，人们逐渐接受了这种易于对准的光束。到1980年，非调制的光电传感器逐步就退出了历史舞台。红外光LED是效率高的光束，同时也是在光谱上与光电三管匹配的光束。但是有些传感器需要用来区分颜(如标检测)，这就需要用可见光源。在早期，标传感器使用白炽灯做光源，使用光电池接收器，直到后来发明了的可见光LED。现在，多数的标传感器都是使用经调制的各种颜的可见光LED发射器。经调制的传感器往往牺牲了响应速度以获取更长的检测距离，这是因为检测距离是一个重要的参数。未经调制的传感器可以用来检测小的物体或动作快的物体，这些场合要求的响应速度都快。但是，现在高速的调制传感器也可以提供快的响应速度，能满足大多数的检测应用。