人的五管是功能非常復(fù)雜、靈敏的“傳感器”。然而人的五官感覺(jué)大多只能對(duì)外界的信息作“定性”感知，而不能作定量感知。
 

　　而且有許多物理量人的五官是感覺(jué)不到的，例如對(duì)視覺(jué)可以感知可見光部分，對(duì)于頻域更加寬的非可見光譜則無(wú)法感覺(jué)得到，象紅外線和紫外線光譜，人類卻是“視而不見”。借助紅外和紫外線傳感器，便可感知到這些不可見光。
 

　　紫外傳感器又叫紫外光敏管(簡(jiǎn)稱紫外管)，是一種利用光電子發(fā)射效應(yīng)的光電管。其特點(diǎn)是只響應(yīng)300nm以下紫外輻射，具有高靈敏度、高輸出、高響應(yīng)速度等特性，并且抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、壽命長(zhǎng)、耗電少，因而在目前的安全防護(hù)、自動(dòng)化控制方面有比較廣泛的使用價(jià)值。
 

　　隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，為計(jì)算機(jī)服務(wù)的各類傳感技術(shù)受到越來(lái)越多的重視。紫外線傳感器能檢查到人感官覺(jué)察不到的紫外線，又能避免日光、燈光和其它常見光源的干擾，對(duì)火陷的發(fā)現(xiàn)和熄火保護(hù)、特殊場(chǎng)所的光電控制都是很有用的。
 

　　紫外傳感器的結(jié)構(gòu)分類
 

　　目前國(guó)內(nèi)外有使用價(jià)值的紫外管可以按陰極形狀分為球形、絲形、平板形結(jié)構(gòu)，均為二極管的電極結(jié)構(gòu)形式，其外殼的形狀和材料種類是為使用要求設(shè)計(jì)的，從工作狀態(tài)上看，以電極形狀分類進(jìn)行分析較合適些。
 

　　1、絲狀電極結(jié)構(gòu)
 

　　這類管子的電極一般是由兩根或多根對(duì)稱的金屬絲組成，這是紫外管早期的一種結(jié)構(gòu)形式，多用純度高的鎢絲或鉑絲，距離較近的平行線是工作區(qū)。
 

　　由于紫外管*靠電極表面的光電子發(fā)射效應(yīng)，然后利用氣體倍增獲得較強(qiáng)的信號(hào)，其光譜響應(yīng)范圍取決于陰極材料的逸出功。
 

　　在光電子發(fā)射過(guò)程中，光子的波長(zhǎng)越短能量越高，即使量很少也能激發(fā)電子克服逸出功飛出陰極表面。能量低的光子即使數(shù)量很多也不能激發(fā)出陰極表面的電子。在紫外管中對(duì)陰極材料表面純度要求非常高，否則就會(huì)影響到光譜的范圍而失去使用價(jià)值，采用對(duì)稱的絲狀結(jié)構(gòu)是為了工藝處理的方便，盡可能避免其它物質(zhì)對(duì)電極的污染。
 

　　這類管子的特點(diǎn)是可以在交流狀態(tài)下工作，工作電流較大，使用線路簡(jiǎn)單，可以利用適當(dāng)?shù)墓に囂幚砣サ綦姌O表面的雜質(zhì)，但視角靈敏度波動(dòng)比較大，工作區(qū)容易產(chǎn)生發(fā)射不均勻的現(xiàn)象。
 

　　2、球形陰極結(jié)構(gòu)
 

　　為了充分避免效應(yīng)，使光電子發(fā)射更加穩(wěn)定和均勻，需要把工作區(qū)域在陰極上固定，因?yàn)樽贤夤苁强抗怆娮影l(fā)射和氣體倍增來(lái)完成光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并加以放大的，一般在電極較近的區(qū)域，光發(fā)射利用率最高，由此設(shè)計(jì)出點(diǎn)式結(jié)構(gòu)球形陰極的紫外管，其結(jié)構(gòu)如圖。
 

　　無(wú)論光子從哪個(gè)角度輻射到半球形的陰極上，放電區(qū)域總是在靠近陽(yáng)極的半球形頂點(diǎn)上。因?yàn)殛帢O有效面積小，所以管子的工作電流一般小于0.3mA，但它的視角較寬而且視角靈敏度比較均勻，特別適合于火情預(yù)報(bào)的場(chǎng)所，還可用聚焦的方法提高靈敏度。
 

　　在管內(nèi)把陽(yáng)極制成半球形反射面，如美國(guó)的耐540°C高溫的紫外光敏管。使接受到的紫外輻射反射到中心的陰極，提高管子的靈敏度，因?yàn)檫h(yuǎn)紫外輻射具有可見光一樣的直線傳播和反射的效應(yīng)，如圖2b聚焦型。
 

　　3、平板陰極結(jié)構(gòu)
 

　　紫外管的靈敏度取決于陰極上接收到遠(yuǎn)紫外輻射的光子的多少，陰極面積越大，接收概率就越高，從而使陰極上有更多的電子逸出，在外加高壓的電場(chǎng)作用下被加速并與管內(nèi)氣體分子碰撞而使氣體分子電離，電離后產(chǎn)生的電子再與氣體分子碰撞，這樣循環(huán)的運(yùn)動(dòng)最終將使管內(nèi)氣體放電。這種雪崩式放電的機(jī)會(huì)取決于陰極上的光電子發(fā)射效應(yīng)。為了提高靈敏度，近年來(lái)又研制和發(fā)展了一種平板形陰極結(jié)構(gòu)的紫外管。