光电式转速传感器基于光电效应。物质(金属或半导体)在光作用下发射电子的现象，称为光电效应。由于被光照射的物体材料不同，所以产生的光电效应也不同，通常，光电效应分为外光电效应和内光电效应。

外光电效应∶在光线作用下，物质的电子逸出物体表面，向外发射的现象。

内光电效应∶受光照物体的电导率发生变化或产生光电动势的效应。

光电式转速传感器将转速的变化变换成光通量的变化，再经过光电元件转换成电量的变化，根据其工作方式可分为反射式和直射型两类。

反射式光电转速传感器

反射式光电转速传感器的工作原理如下图所示。

金属箔或反射纸带沿被测轴1的圆周方向按均匀间隔贴成黑白反射面。光源 3 发射的光线经过透镜 2 成为均匀的平行光，照射到半透明膜片6上，部分光线透过膜片，部分光线被反射，经过光镜 7照射到被测轴上。该轴旋转时，反射光经凸透镜 5 聚焦后，照射在光电元件 4上，产生光电流。由于轴1上有黑白间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔有关的光脉冲，使光电元件产生相应的电脉冲。当间隔数一定时，电脉冲便与转速成正比，电脉冲送至数字测量电路，即可计数和显示。

直射型光电转速传感器

直射型光电转速传感器的工作原理如下图所示。

转轴6上装有带孔的圆盘，圆盘的一边设置光源1，另一边设置光电元件5，圆盘随轴转动，当光纤通过小孔时，光电元件产生一个电脉冲。转轴连续转动，光电元件就输出一列与转速及圆盘上的孔数成正比的电脉冲数。孔数一定时，脉冲数和转速成正比。电脉冲被放大和整形，再送入频率计，也可专门设计一个计数器进行计数和显示，从而计算出转速的大小。