为硫化镉光敏电阻的光照特性
光敏电阻的原理及应用
光敏电阻的原理及应用光敏电阻是一种能够根据光照强度发生变化的电阻器件，也被称为光敏电阻器、光电阻或光敏电阻材料。
光敏电阻的原理是基于光敏材料的光电效应。
当光敏材料受到光照射时，材料的电阻值会发生变化。
光敏电阻的电阻值随光照强度增大而减小，随光照强度减小而增大。
这种变化主要源于光照引起的光敏材料中载流子的产生和复合。
光敏电阻的结构一般由光敏材料和电极组成。
光敏材料常用的有硒化镉、硒化锌、硫化铅等。
光敏电阻可以分为非线性型和线性型两种。
非线性型光敏电阻的电阻值变化不是线性的，而线性型光敏电阻则可以根据光照强度变化得到一个线性的电阻值。
1.光控开关：光敏电阻可以用于制作光控开关，根据环境光照强度的变化来控制电路的开关。
2.光敏传感器：光敏电阻可以用于制作光敏传感器，用于检测和测量环境中的光照强度。
3.光电自动控制：光敏电阻可以用于光电自动控制系统，如自动灯控系统、光感应开关等。
4.测光仪器：光敏电阻可以用于制作测光仪器，如光度计、光照度计等。
5.光电测距仪：光敏电阻可以用于制作光电测距仪，根据光照强度变化来测量物体的距离。
6.光电显示器：光敏电阻可以用于制作光电显示器，根据光照强度的变化来显示信息。
7.光电传输器件：光敏电阻可以用于制作光电转换器件，如光电二极管、光敏三极管等。
需要注意的是，光敏电阻在实际应用中一般需要与其他电路组件如电源、比较器等组合使用，以实现所需的功能。
除了上述应用领域，光敏电阻还可以应用于环境光照控制、安防监控、仪器仪表、相机曝光控制等领域。
随着科技的不断发展，对于光敏电阻制造工艺的改进以及光敏材料的研发，光敏电阻的应用领域将进一步扩展，其在各个领域的应用价值也将得到更大的发挥。
光敏电阻的物理特性
Ⅰ.光敏电阻的物理特性光敏电阻:常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
Ⅱ.组成特性光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。
Ⅲ.作用光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器、可见光光敏电阻器。
Ⅳ.参数特性（1）光电流、亮电阻。
光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。
（2）暗电流、暗电阻。
光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。
外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。
（3）灵敏度。
灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。
（4）光谱响应。
光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。
若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。
（5）光照特性。
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。
从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。
《传感器与检测技术》课后习题：第八章(含答案)
第八章习题答案1．什么是光电效应，依其表现形式如何分类，并予以解释。
解：光电效应首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号,光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类：a)在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应;b)受光照的物体导电率1R发生变化，或产生光生电动势的效应叫内光电效应。
2．分别列举属于内光电效应和外光电效应的光电器件。
解：外光电效应，如光电管、光电倍增管等。
内光电效应，如光敏电阻、光电池和光敏晶体管等。
3．简述CCD 的工作原理。
解：CCD 的工作原理如下：首先构成CCD 的基本单元是MOS 电容器，如果MOS 电容器中的半导体是P 型硅，当在金属电极上施加一个正电压时，在其电极下形成所谓耗尽层，由于电子在那里势能较低，形成了电子的势阱，成为蓄积电荷的场所。
CCD 的最基本结构是一系列彼此非常靠近的MOS 电容器，这些电容器用同一半导体衬底制成，衬底上面覆盖一层氧化层，并在其上制作许多金属电极，各电极按三相（也有二相和四相）配线方式连接。
CCD 的基本功能是存储与转移信息电荷，为了实现信号电荷的转换：必须使MOS 电容阵列的排列足够紧密，以致相邻MOS 电容的势阱相互沟通，即相互耦合；控制相邻MOC 电容栅极电压高低来调节势阱深浅，使信号电荷由势阱浅的地方流向势阱深处；在CCD 中电荷的转移必须按照确定的方向。
4．说明光纤传输的原理。
解：光在空间是直线传播的。
在光纤中，光的传输限制在光纤中，并随光纤能传送到很远的距离，光纤的传输是基于光的全内反射。
当光纤的直径比光的波长大很多时，可以用几何光学的方法来说明光在光纤内的传播。
设有一段圆柱形光纤，它的两个端面均为光滑的平面。
当光线射入一个端面并与圆柱的轴线成θi 角时，根据斯涅耳（Snell ）光的折射定律，在光纤内折射成θj ，然后以θk 角入射至纤芯与包层的界面。
若要在界面上发生全反射，则纤芯与界面的光线入射角θk 应大于临界角φc （处于临界状态时，θr =90º），即:21arcsin k c n n θϕ≥=且在光纤内部以同样的角度反复逐次反射，直至传播到另一端面。
光敏电阻
光敏电阻所属分类：元件电子元器件提问添加摘要光敏电阻光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
目录[隐藏]∙ 1 简介∙ 2 结构∙ 3 主要参数与特性∙ 4 工作原理∙ 5 应用∙ 6 相关词条∙7 参考资料光敏电阻-简介光敏电阻光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
光敏电阻-结构光敏电阻外形图和电路符号通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
一般光敏电阻器结构如右图所示。
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示光敏电阻-主要参数与特性光敏电阻的实验图根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
硫化镉光敏电阻器(PGM)规格书
Lead wires
(PGM) 材料结构图系列
Relative sensitivity(%)
100 80 60 40 20 0 400 500
Ø0.6 17.5
环氧树脂封装 (PGM 20mm) 外观
环氧树脂封装 (PGM 20mm) 尺寸
Plastic Case Ø 22 5 Epoxy Resin 17.5
金属外壳封装 (PGM 20mm) 外观
备注： 尺寸的单位是 (mm)， 且各部分尺寸不一。
金属外壳封装 (PGM 20mm) 尺寸
TOKEN
5mm CDS 光敏电阻器 (PGM5****) 系列 电子特性
型号 PGM5506 PGM5516 PGM5526 PGM5537 PGM5539 PGM5549 PGM5616D PGM5626D PGM5637D PGM5639D PGM5649D PGM5659D 最大电压 (VDC) 100 100 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 最大功率 (mW) 90 90 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 环境温度 (°C) -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70 光谱峰值 (nm) 540 540 540 540 540 540 560 560 560 560 560 560 亮电阻 (10Lx)(KΩ) 2 ~ 6 5 ~ 10 8 ~ 20 16 ~ 50 30 ~ 90 45 ~ 140 5 ~ 10 8 ~ 20 16 ~ 50 30 ~ 90 50 ~ 160 150 ~ 300
光敏电阻 及 光敏电阻 工作原理
光敏电阻及光敏电阻工作原理光敏电阻及光敏电阻工作原理光敏电阻光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用将光的变化转换为电的变化)。
常用的光敏于光的测量、光的控制和光电转换( 电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值(暗阻)可达1~10M欧,在强光条件(100LX)下，它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
光敏电阻的结构通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片(光敏层)光敏电阻外形图和电路符号就激发出电子-空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
一般光敏电阻器结构如右图所示。
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。
光敏电阻器在电路中用字母"R"或"RL"、"RG"表示。
光敏电阻工作原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。
光敏电阻特性测试实验
实验系列二、光敏电阻特性测试实验光通路组件图1-2 光敏电阻实验仪光通路组件功能说明：分光镜：50%透过50%反射镜，将平行光一半给照度计探头，一半给等测光器件，实验测试方便简单，照度计可实时检测出等测器件所接收的光照度。
1、实验之前，J4通过彩排线缆与光通路组件的光源接口相连，连接之后电路部分方可对光源对行控制。
光照度计与照度计探头相连（颜色要相对应）2、BM2拨向上时，光源发光为脉冲光，脉冲宽度由“脉冲宽度调节电位器”进行调节（用于做光敏电阻时间响应特性实验）。
3、BM2拨向下时，光源发光为静态光（除做时间响应特性实验外，其它都使用静态光源）。
一、实验目的1、学习掌握光敏电阻工作原理2、学习掌握光敏电阻的基本特性3、掌握光敏电阻特性测试的方法4、了解光敏电阻的基本应用二、实验内容1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验3、光敏电阻光电流测试实验；4、光敏电阻的伏安特性测试实验5、光敏电阻的光电特性测试实验6、光敏电阻的光谱特性测试实验7、光敏电阻的时间响应特性测试实验8、精密的暗激发开关电路设计实验三、实验仪器1、光敏电阻综合实验仪1个2、光通路组件1套3、光照度计1台4、2#迭插头对（红色，50cm）10根5、2#迭插头对（黑色，50cm）10根6、三相电源线1根7、实验指导书1本8、20M 示波器1台四、实验原理1. 光敏电阻的结构与工作原理它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。
光敏电阻没有极性。
无光照时，光敏电阻值很大，电路中电流很小。
当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值急剧减小，电路中电流迅速增大。
2. 光敏电阻的主要参数光敏电阻的主要参数有：(1)光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻， 此时流过的电流称为暗电流。
(2)光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。
(3)亮电流与暗电流之差称为光电流。
3. 光敏电阻的基本特性(1) 伏安特性 在一定照度下，流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。
光敏电阻实验报告.doc
光电探测实验报告系别：电子信息工程学院班级：光电08305班组长：李元帅组员：许满，王成，张舒红，王俐刚，蒋鹏举，罗立实验名称：光敏电阻特性测试实验实验组名：第一组实验时间：2010年三月三十号指导教师：***2010年四月八号实验系列二、光敏电阻特性测试实验一、实验目的1、学习掌握光敏电阻工作原理2、学习掌握光敏电阻的基本特性3、掌握光敏电阻特性测试的方法4、了解光敏电阻的基本应用二、实验内容1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验3、光敏电阻光电流测试实验；4、光敏电阻的伏安特性测试实验5、光敏电阻的光电特性测试实验6、光敏电阻的光谱特性测试实验7、光敏电阻的时间响应特性测试实验8、精密的暗激发开关电路设计实验设计实验1：光控灯设计实验（选做）设计实验2：光控大门装置设计实验（选做）设计实验3：天明报知装置设计实验（选做）三、实验仪器1、光敏电阻综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光照度计 1台4、2#迭插头对（红色，50cm） 10根5、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根6、三相电源线 1根7、实验指导书 1本8、20M 示波器 1台四、实验原理1. 光敏电阻的结构与工作原理光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。
当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。
一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。
实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级，亮电阻值在几千欧以下。
光敏电阻的结构很简单，图1（a）为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。
在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。
半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。
光敏电阻光照特性
得分教师签名批改日期课程编号03题目类型基础设计性深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（三）实验名称：光敏电阻光敏特性的研学院：物理科学与技术学院组号指导教师：赵改清报告人：学号：实验地点科技楼B108 实验时间：实验报告提交时间：一、实验设计方案1.1 实验目的了解光敏电阻随光照变化的基本关系式。
在工作电压恒定的情况下，测绘光敏电阻随光照强度改变变化曲线，并确定其灵敏度以及光照特性。
1.2、实验原理1.2.1 光敏电阻和光照强度的基本关系。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
它的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
光敏电阻常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极。
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。
由它的结构分析，光敏电阻的电阻随光照强度的增强到一定时会迅速的下降。
光敏电阻的光照特性如下图所示。
1.2.2 光敏电阻的光照特性的测绘。
如果光敏电阻的阻值变化主要由光照强度变化改变。
就可以利用这一特性测出它的光照灵敏度。
电路图如下图1。
通过改变光源的强度改变光敏电阻的阻值其中通过旋转偏振片的角度来改变光源的强度。
其中，先通过线偏正片，其作用为经过其的光源形成一条亮线，再经过减偏正片，其作用为改变偏正光的强度，通过公式I=I0*cosθ*cosθ把直流电路中的电流的相对变化转化成减偏振片旋转的角度的变化。
光电传感器 光电传感器及应用
0 .4 0 0 .3 5 0 .3 0 0 .2 5 0 .2 0 0 .1 5 0 .1 0 0 .0 5 0 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 1 .0 1 .2 1 .4
/ lm
生物机电
光电灵敏度：单位光通量入射时光敏电阻输出的光 电流；单位外加电压下的光电灵敏度称相对灵敏度 光谱特性： 光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用，即光敏 电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。光敏电 阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光敏电 阻的光谱特性，亦称为光谱响应。
生物机电 生物机电
谢谢！
生物机电 生物机电
生物机电
光敏三极管
• 光敏三极管有两个PN 结。与普通三极管相 似，有电流增益，灵 敏度比光敏二极管高。 多数光敏三极管的基 极没有引出线，只有 正负（c、e）两个引 脚，所以其外型与光 敏二极管相似，从外 观上很难区别。
生物机电
光敏三极管外形
生物机电
光电特性
IΦ
请判断灵敏度的高低
光敏 三极管
太阳能赛车 太阳能 硅光电池板 太阳能电动机模型
生物机电
光电池的光电特性
开路电压为 对数特性
短路电流为 线性特性
一个典型的硅光电池的光电特性 1—开路电压曲线 2—短路电流曲线
生物机电
三、光电传感器的应用
• 例1：直射式光电转速传感器 • 它由开孔圆盘、光源、光敏元件及缝隙板等组成。开孔圆 盘的输入轴与被测轴相连接，光源发出的光通过开孔圆盘 和缝隙板照射到光敏元件上，光敏元件将其转为电信号输 出。 • 通过测量光敏元件输出的脉冲频率，得被测转速 n=f/N • n—转速； f—脉冲频率； N—圆盘孔数。
生物机电
二、光电效应
光电传感器的设计
光电传感器的设计题目：光电传感器的设计院（系）：信息工程学院专业：光电信息科学与工程*名：***学号：**********指导教师：洋洋2016年6月27号摘要随着信息技术的迅猛发展，传感器的应用技术也在飞速发展，新的应用技术呈现出爆炸式的发展。
传感器作为作为测控系统中对象信息的入口，作为捕获信息的主要工具，在现代化事业中的重要性已被人们所认识。
光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支，俗称“电眼”。
它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术结合的纽带，是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。
现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。
经常开车的朋友们，应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。
所以借此次课程设计来设计一个光控大门，即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。
这样就解决了上述的问题。
目录1、设计要求 (1)1.1功能与用途 (1)1.2指标要求 (1)2、光电传感器介绍及工作原理 (2)2.1、光电传感器 (2)2.2工作原理 (2)3、方案设计 (3)4、元件选择和电路设计 (4)4.1元件选择 (4)4.2电路设计 (5)5、总结 (7)参考文献 (8)1、设计要求1.1功能与用途光电传感器是将光通量转化为电量的一种传感器。
光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测灵活多样，可测参数众多，一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点，加之激光电源、光栅、光学码盘、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器的容极其丰富，在检测和控制领域获得了广泛的应用。
例如家用电视机的遥控器，太阳能的发电、电梯的安全光幕，火焰探测报警器等多个方面。
光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理
光敏电阻（Light Dependent Resistor，简称LDR）是一种能够根据光强度变化而改变电阻值的元件。
它是一种半导体材料，通常由硫化镉（CdS）制成，具有高电阻和低光敏感度的特点。
光敏电阻的工作原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 光敏效应：光敏电阻的工作基于光敏效应，即光照射到光敏电阻上时，光子能量会激发材料内的电子，使其跃迁至导带中，从而改变材料的电导率。
2. 能带结构：光敏电阻的能带结构决定了其光敏特性。
在光照下，光子能量会提供足够的能量，使得光敏电阻的电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对。
这些电子-空穴对的产生导致了光敏电阻的电导率增加。
3. 电阻变化：光敏电阻的电阻值与光敏电阻上的光照强度成反比。
当光照强度增加时，光敏电阻的电导率增加，电阻值减小；当光照强度减小时，光敏电阻的电导率减小，电阻值增加。
这是因为光照强度的变化会影响光敏电阻内的电子-空穴对的数量，从而影响电阻值。
4. 应用：光敏电阻常用于光敏开关、光敏控制、光敏电路等领域。
通过光敏电阻的电阻值变化，可以实现对光信号的检测和控制。
例如，当光敏电阻处于光照较弱的环境中时，电阻值较大，可以用于触发光敏开关，控制其他电路或设备的工作状态。
总结起来，光敏电阻的工作原理是基于光敏效应，通过光子能量激发材料内的电子跃迁，从而改变材料的电导率和电阻值。
光敏电阻在光敏开关、光敏控制等领域有着广泛的应用。
光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理光敏电阻，也被称为光敏电阻器或者光敏电阻器件，是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。
它是一种光敏材料与电阻器相结合的器件，常用于光敏传感器、光敏开关、光敏控制等应用中。
光敏电阻的工作原理主要基于光敏材料的特性。
光敏材料是一种能够吸收光能并转化为电能的材料。
常见的光敏材料包括硒化镉(CdS)、硒化铟(In2S3)、硫化锌(ZnS)等。
当光照射到光敏电阻上时，光敏材料中的光子会激发电子跃迁，从而改变材料的导电性能。
光敏电阻的电阻值与光照强度成反比关系，即光照越强，电阻值越小；光照越弱，电阻值越大。
这种光敏材料的导电性能变化是由光敏电阻内部的电荷载流子的生成和复合过程引起的。
当光照强度增加时，光敏材料中的电子与光生空穴的生成速率增加，导致电阻值减小；而当光照强度减小时，电子与空穴的复合速率增加，导致电阻值增大。
光敏电阻的工作原理可以通过下面的几个步骤来描述：1. 光照射：当光照射到光敏电阻上时，光子能量被光敏材料吸收。
2. 电子激发：光敏材料中的光子激发电子跃迁，产生电子与空穴。
3. 电荷载流子的生成和复合：光照引起了电子与空穴的生成，这些电荷载流子在光敏材料中挪移。
4. 电阻值变化：电荷载流子的生成和复合过程导致了光敏电阻的电阻值变化，电阻值与光照强度成反比关系。
需要注意的是，光敏电阻的工作原理受到环境温度和光敏材料特性的影响。
在高温环境下，光敏电阻的电阻值可能会发生变化。
此外，不同类型的光敏材料对光照的响应特性也有所不同。
总结一下，光敏电阻的工作原理是基于光敏材料的特性，通过光敏材料中的电子激发和电荷载流子的生成与复合过程，实现对光照强度的感知并改变电阻值。
这使得光敏电阻在光敏传感器、光敏开关等领域中有着广泛的应用。
光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理光敏电阻（Light Dependent Resistor，简称LDR）是一种能够根据光照强度改变电阻值的电子元件，广泛应用于光控开关、光敏传感器等领域。
它的工作原理基于光电效应，即光照能量的转化为电能。
光敏电阻的结构由半导体材料制成，通常采用硫化镉（CdS）或硫化锌（ZnS）等材料。
其内部结构包含两个电极，当光照射到光敏电阻上时，光子的能量会激发材料内部的电子，使电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
这些电子-空穴对的生成会导致材料的电导率发生变化，从而改变电阻值。
光敏电阻的电阻值与光照强度呈反比关系，即在强光照射下，电阻值较低；而在弱光照射或无光照射下，电阻值较高。
这是因为光照射到光敏电阻上后，产生的电子-空穴对会增加电子的流动性，降低电阻值；而在无光照射下，电子-空穴对的数量减少，电子的流动性降低，电阻值增加。
光敏电阻的工作原理可以通过以下步骤来解释：1. 光照射到光敏电阻上，激发材料内部的电子，使其跃迁到导带，形成电子-空穴对。
2. 电子-空穴对的生成会导致材料的电导率发生变化，从而改变电阻值。
3. 光敏电阻的电阻值与光照强度呈反比关系，即强光照射下电阻值较低，弱光照射或无光照射下电阻值较高。
光敏电阻的工作原理使其具有很多应用场景。
例如，在光控开关中，光敏电阻可以用来检测光照强度，当光照强度达到设定阈值时，光敏电阻的电阻值发生变化，从而触发开关动作。
在光敏传感器中，光敏电阻可以用来测量光照强度，根据电阻值的变化来判断环境的亮度。
需要注意的是，光敏电阻的工作原理受到环境温度的影响。
在高温环境下，光敏电阻的电阻值可能会发生变化，因此在实际应用中需要考虑温度补偿措施，以确保测量的准确性。
总结起来，光敏电阻的工作原理基于光电效应，通过光照射激发材料内部的电子，改变电子的流动性，从而改变电阻值。
光敏电阻的应用广泛，可以用于光控开关、光敏传感器等领域，提供了便捷的光照强度检测和测量手段。
光敏电阻
光敏电阻百科名片光敏电阻光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
目录[隐藏]简介结构主要参数与特性工作原理应用简介结构主要参数与特性工作原理应用[编辑本段]简介光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（10 0LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
[编辑本段]结构通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内光敏电阻外形图和电路符号就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
一般光敏电阻器结构如右图所示。
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示[编辑本段]主要参数与特性根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。
为硫化镉光敏电阻的光照特性
（4）频率特性：实验证明，光敏电阻的光电流 不能随着光强改变而立刻变化，即光敏电阻产 生的光电流有一定的惰性，这种惰性通常用时 间常数表示。 大多数的光敏电阻时间常数都较 大， 这是它的缺点之一。 不同材料的光敏电 阻具有不同的时间常数(毫秒数量级)， 因而它 们的频率特性也就各不相同。 图46-5为硫化 镉和硫化铅光敏电阻的频率特性。
实验四十六 光敏电阻特性测定 及其应用
【实验目的】 1.学习光敏电阻的导电机理，测量其照度特性。 2.应用光敏电阻设计自动灯电路。 3.学生自己应用光敏电阻设计一种电路。
【实验仪器】 1.QJ23型直流单电桥 2.直流稳压电源 3.闭光实验管。在闭光实验管里光敏电阻固 定在沿标尺移动的内钢管上，9V小灯泡水 平照射光敏电阻。
0.111
0.062
0.040
0.028
0.020
0.016
பைடு நூலகம்
（5）温度特性：光敏电阻和其它半导体器件一 样，受温度影响较大。温度变化时，影响光敏 电阻的光谱响应，同时光敏电阻的灵敏度和暗 电阻也随之改变，尤其是响应于红外区的硫化 铅光敏电阻受温度影响更大。图46-6为硫化 铅光敏电阻的光谱温度特性曲线，它的峰值随 着温度上升向波长短的方向移动。
4.性能与特点： 环氧树脂封装、体积小、反映速度快、可靠 性好、灵敏度高、光谱特性好。 【实验内容】 1.按照图46-7 连接实验电路。
L / cm
10.00 12.00 14.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 7000 80.00
R/
1 / L2 (cm2 )
10
2
330.0
416.0
505.0
800.0
1330
光敏电阻的光电特性
光敏电阻的光电特性【目的要求】1．了解光电导型光电传感器的特点； 2．测量光敏电阻的光电特性。
【实验原理】将光信号转换为电信号的传感器称为光敏传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接由光强度变化引起的非电量，如光强、光照度等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。
光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。
1. 光电效应：光敏传感器的物理基础是光电效应，光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。
在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，或光电子发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
电子并不逸出材料表面的则是内光电效应，光电导效应、光生伏特效应则属于内光电效应。
半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化，几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。
2. 光敏传感器的基本特性：光敏传感器的基本特性包括：伏安特性、光照特性等。
(1) 伏安特性：光敏传感器在一定的入射光照度下，光敏元件的电流I 与所加电压U 之间的关系称为光敏器件的伏安特性。
改变照度则可以得到一簇伏安特性曲线，它是传感器应用设计时的重要依据。
(2) 光照特性：光敏传感器的光谱灵敏度与入射光强之间的关系称为光照特性，有时光敏传感器的输出电压或电流与入射光强之间的关系也称为光照特性，它也是光敏传感器应用设计时选择参数的重要依据之一。
3. 光敏电阻：（1）光敏电阻的结构与工作原理利用具有光电导效应的半导体材料制成的光敏传感器称为光敏电阻。
目前光敏电阻应用极为广泛，其基本结构见图14-1。
其工作过程为，当光敏电阻受到光照时，发生内光电效应，光敏电阻电导率的改变量为：n p e n e p μ∙∙∆+μ∙∙∆=σ∆ （1）在（1）式中，e 为电荷电量，p ∆为空穴浓度的改变量，n ∆为电子浓度的改变量，μ表示迁移率。
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（5）温度特性：光敏电阻和其它半导体器件一 样，受温度影响较大。温度变化时，也随之改变，尤其是响应于红外区的硫化 铅光敏电阻受温度影响更大。图46-6为硫化 铅光敏电阻的光谱温度特性曲线，它的峰值随 着温度上升向波长短的方向移动。
4.性能与特点： 环氧树脂封装、体积小、反映速度快、可靠 性好、灵敏度高、光谱特性好。 【实验内容】 1.按照图46-7 连接实验电路。
（4）频率特性：实验证明，光敏电阻的光电流 不能随着光强改变而立刻变化，即光敏电阻产 生的光电流有一定的惰性，这种惰性通常用时 间常数表示。 大多数的光敏电阻时间常数都较 大， 这是它的缺点之一。 不同材料的光敏电 阻具有不同的时间常数(毫秒数量级)， 因而它 们的频率特性也就各不相同。 图46-5为硫化 镉和硫化铅光敏电阻的频率特性。
实验四十六 光敏电阻特性测定 及其应用
【实验目的】 1.学习光敏电阻的导电机理，测量其照度特性。 2.应用光敏电阻设计自动灯电路。 3.学生自己应用光敏电阻设计一种电路。
【实验仪器】 1.QJ23型直流单电桥 2.直流稳压电源 3.闭光实验管。在闭光实验管里光敏电阻固 定在沿标尺移动的内钢管上，9V小灯泡水 平照射光敏电阻。
（2）光照特性：光敏电阻的光照特性是描述光 电流和光照强度之间的关系，不同材料的光照 特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是 非线性的。图46-3为硫化镉光敏电阻的光照 特性。
（3）光谱特性：光敏电阻对入射光的光谱具有 选择作用，即光敏电阻对不同波长的入射光有 不同的灵敏度。光敏电阻的相对光敏灵敏度与 入射波长的关系称为光敏电阻的光谱特性，亦 称为光谱响应。图46-4 为几种不同材料光敏 电阻的光谱特性。 对应于不同波长，光敏电阻 的灵敏度是不同的，而且不同材料的光敏电阻 光谱响应曲线也不同。
2.根据光照度与距离平方成反比的关系,选择光 敏电阻与光源之间的不同距离,用QJ23型直 流单电桥测量光电阻。用于灯泡的直流稳压电 源电压为9V。 3.根据实验数据绘制光电阻随入射光强变化曲 线。 4.应用光敏电阻的基本电路研究 如图46-8所示：
5.光敏电阻频率特性 按图46-9连接电路：
【数据处理示例】 表1 光电阻随入射光强的变化
0.111
0.062
0.040
0.028
0.020
0.016
【实验原理】 1.光敏电阻的结构与工作原理 如图46－1所示：
2.光敏电阻的主要参数
（1）暗电阻:光敏电阻在不受光照射时的阻值称 为暗电阻， 此时流过的电流称为暗电流 （2）亮电阻：光敏电阻在受光照射时的电阻称为 亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。 （3）光电流：亮电流与暗电流之差称为光电流。
3. （1）伏安特性：在一定照度下，流过光敏电阻的 电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电 阻的伏安特性。图46-2为硫化镉光敏电阻的伏 安特性曲线。由图可见，光敏电阻在一定的电 压范围内，其曲线为直线。
L / cm
10.00 12.00 14.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 7000 80.00
R/
1 / L2 (cm2 )
10
2
330.0
416.0
505.0
800.0
1330
1930
2580
3291
3980
4550
1.000
0.694
0.510
0.250