光敏电阻基本特性测量

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光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻基本特性及主要参数的测试光敏电阻(Photocell)是一种基于光敏效应的传感器,其电阻值随光照强度的变化而变化。

它广泛应用于光控系统、照度计、曝光计、光敏开关等领域。

为了评估光敏电阻的性能,我们需要测试其基本特性和主要参数。

首先,我们需要测试光敏电阻的光敏特性,也就是其电阻值与光照强度之间的关系。

这可以通过将光敏电阻连接到一个恒定电压源上,然后使用一个光源以不同的光照强度照射它,并测量电阻值。

这样我们可以得到光敏电阻的响应曲线,即电阻值与光照强度的关系曲线。

通常,我们使用一个光照度计来提供可靠的光照强度测量。

其次,我们需要测试光敏电阻的光谱特性,也就是其对不同波长的光的响应。

这可以通过使用不同波长的光源进行测试。

我们可以使用一个光谱分析仪来测量光敏电阻在不同波长下的响应,并绘制光谱响应曲线。

这将帮助我们了解光敏电阻在不同光谱范围内的工作效果。

除了光敏特性和光谱特性,还有一些其他重要的参数需要测试。

其中一个是光敏电阻的响应时间。

响应时间是指光敏电阻从光照变化到实际电阻变化所需的时间。

我们可以通过使用一个快速的光源以不同频率照射光敏电阻,并测量其响应时间来测试这个参数。

另一个重要的参数是光敏电阻的灵敏度。

灵敏度是光敏电阻对光照强度变化的敏感程度。

可以通过改变光照强度,然后测量光敏电阻的电阻值的变化来测试灵敏度。

此外,还有一些其他参数也需要测试,例如光敏电阻的线性度、温度特性、稳定性等等。

这些参数可以通过使用不同光照强度和温度,然后测量光敏电阻的电阻值来测试。

总之,测试光敏电阻的基本特性和主要参数是非常重要的,它们可以帮助我们了解光敏电阻的性能和适用范围。

通过这些测试,我们可以选择合适的光敏电阻,并优化光敏电阻的应用。

实验一_光敏电阻特性参数及其测量

实验一_光敏电阻特性参数及其测量
实验二 光电池的偏置与基本特性的实验 1. 实验目的
硅光电池常有 3 种偏置方式,即自偏置、零伏偏置与反向偏置。在不同偏置下,硅光电池表现出不同 的特性(“光电技术” 3.2.3 节对其进行了详细的叙述)。通过典型光电池的各种偏置电路的实验,掌握这 些特性对正确选用硅光电池的偏置电路是非常重要。
2. 实验内容
12
180
12
200
测量公式 RL=Ubb/Ip
二、光敏电阻光照特性测量
利用 YHGD­1 型光电实验平台和图 2­1 所示的测量电路可以测量光敏电阻的光照特性。首先将发光二 极管发出的光用照度计标定出发光管电流 If 与受光面照度 Ev 间的关系,然后,将光敏电阻的光敏面置于照 度计标定的受光面上。通过改变发光管电流 If 获得一族光照度及其所对应的阻值 Rp。将 If 与阻值 Rp 分别 用直角坐标与以 10 为底的对数坐标画出光照特性曲线,比较二曲线,分析它们的特点。
当停止辐射时,由于光敏电阻体内的光生电子和光生电荷需要通过
复合才能恢复到辐射作用前的稳定状态,而且随着复合的进行,光生载流子数密度在减小,复合几率在下
降,所以,停止辐射的过渡过程要远远大于入射辐射的过程。停止辐射时光电导率和光电流的变化规律可
表示为
2. 时间响应的测量
Ds
=
Ds 0
1 1+ t /t
实验一 光敏电阻特性参数及其测量
1. 实验目的:
通过光敏电阻特性参数的测量实验,学习光敏电阻的基本工作原理;掌握光敏电阻的光照特性、时间 响应特性和伏安特性等基本特性。达到能够选用光敏电阻进行光电检测的目的。
2. 实验仪器:
1) YHGDS­Ⅰ型光电实验平台主机系统; 2) YHGDS­Ⅰ型光电实验平台系统所提供的配件;

光敏电阻特性研究实验报告

光敏电阻特性研究实验报告

课程名称:大学物理实验(一)实验名称:光敏电阻特性研究图3 光敏电阻光照特性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(可见光)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。

在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可图4 无光照时的光敏电阻原理示意图图5 有光照时的光敏电阻原理示意图光敏电阻是一种能够感知光的电子元件,其原理在于光照射到光敏电阻表面时,会激发其中的电子发生跃迁,导致电阻值发生变化。

具体来说,光敏电阻中含有一种半导体材料的物质作为感光元件如硒化铋、硫化镉等,当光线照射到这种材料上时,会让一些电子从价带跃迁到导带,使得电子数量增加,从而导致电阻值降低。

导体材料在没有光照射时,其中的电子处于价带中,不能自由移动。

因此,当光线强度增加时,电阻值就会相应地减小;反之,当光线强度减小或消失时,电阻值则会增大。

4.光敏电阻的伏安特性:光敏电阻在光强一定的情况下(偏振片角度θ不变)时,电阻是一个定值电阻。

根据R = U/I,可得到光强不变时电阻是一条直线,它的斜率就是电阻的阻值。

图1 光敏电阻特性研究实验装置图图2偏振片角度θ=30°时光敏电阻的伏安特性曲线由图可知:直线斜率即为此时的光敏电阻的阻值。

由于电压单位是(V)而电流单位是(mA),根据欧姆定律,其中U的单位是(V),I的单位是(A),故此时光敏电阻阻值为1505Ω。

变形式R=UI3.光敏电阻的光照特性和电阻特性研究表3 光敏电阻电流随相对光照强度变化数据表θ0º10º20º30º40º50º60º70º80º90º图3 光敏电阻光照特性曲线由图可知:电压一定时,当相对光强增大时,电流也逐渐增大。

当相对光照强度达到最大时,电流也取到最大值。

当相对光照强度为0时,电流不为0,但接近0,因为光敏电阻的暗阻较大。

除此之外,实验时电压恒定为2V,故可根据欧姆定律变形式R=UI计算不同相对光照强度时的电阻。

光敏电阻基本特性测量

光敏电阻基本特性测量

实验报告课程名称:大学物理实验(一)实验名称:光敏电阻基本特性测量
五:数据处理
1、伏安特性:当保持偏振片夹角为0不变时(即光照强度不变),根据测量得出的电压与电流值绘制电阻的伏安特性曲线,如下图
I/mA
将偏振片夹角变为30°(改变光强)所测得的伏安特性曲线如下图:
I/mA
由图可以得出,当光照不变时,电流随着电压线性增长,在实验误差允许范围内,电阻阻值R=U/I保持不变。

2、光照特性:当保持电阻电压不变时,通过改变偏振片夹角来改变光照强度,选取电压等于2.00V时绘制曲线,如下图:
由图可知,电压不变时,随着光照强度减小电流逐渐变小,而后趋于稳定,相同光照强度下,电压越大,对应光电流越大。

即光敏电阻阻值随光照强度的减小而增大,随光照强度增大而减小。

光敏电阻特性测量实验报告

光敏电阻特性测量实验报告

光敏电阻特性测量实验报告光敏电阻特性测量实验报告引言:光敏电阻是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。

它广泛应用于光电传感器、光控开关等领域。

本实验旨在通过测量光敏电阻的特性曲线,了解其在不同光照条件下的电阻变化规律。

实验装置:本实验所用的装置包括一个光敏电阻、一个可变电阻、一个电压表、一个电流表和一个光源。

光敏电阻的两个引脚分别连接在电路的两个端点,可变电阻则用于调节电路中的电流。

实验步骤:1. 将实验装置搭建好后,先调节可变电阻,使电路中的电流达到一个适当的范围。

2. 将光源照射在光敏电阻上,并记录下此时的电流和电压值。

3. 逐渐增加光源的亮度,重复步骤2,记录不同光照强度下的电流和电压值。

4. 根据实验数据,绘制光敏电阻的特性曲线。

实验结果与讨论:通过实验测量,我们得到了光敏电阻在不同光照强度下的电流和电压值。

根据这些数据,我们可以绘制出光敏电阻的特性曲线。

特性曲线的形状与光敏电阻的材料和结构有关。

一般情况下,当光照强度增加时,光敏电阻的电阻值会减小,电流值会增大。

这是因为光照能量激发了光敏电阻中的载流子,使其在材料中移动,导致电阻减小。

而当光照强度减小时,电阻值会增加,电流值会减小。

光敏电阻的特性曲线可以用来描述其在不同光照条件下的工作状态。

通过观察特性曲线,我们可以了解到光敏电阻的灵敏度和响应速度。

灵敏度指的是光敏电阻对光照强度变化的响应程度,而响应速度则表示光敏电阻从接收到光照信号到产生响应的时间。

实验中,我们还可以通过改变可变电阻的值,观察光敏电阻的特性曲线是否发生变化。

可变电阻的作用是调节电路中的电流,当电流变化时,光敏电阻的特性曲线也会发生相应的变化。

这可以帮助我们更好地理解光敏电阻的工作原理。

结论:通过本次实验,我们成功测量了光敏电阻的特性曲线,并了解了其在不同光照强度下的电阻变化规律。

光敏电阻的特性曲线可以用来描述其工作状态,帮助我们了解其灵敏度和响应速度。

此外,通过改变可变电阻的值,我们还可以观察到光敏电阻特性曲线的变化。

光敏电阻(实验报告的要求)

光敏电阻(实验报告的要求)
光敏电阻特性的测定
实验目的
1.了解光敏电阻的基本特性; 2.掌握测定光敏电阻伏安特性和光照特性的方法; 3.学习从实验曲线中判断光敏电阻特性的方法。 重点要求: 准确熟练的连接线路、正确的使用电源 掌握磁电式电表的使用、读数与不确定度的计算
实验内容
1.测定光敏电阻的伏安特性曲线;(1\3\10LUX) 2.测定光敏电阻的光照特性曲线.
一. 实验原理
1 . 光敏电阻阻值改变的原因 半导体、 内光电效应 2 . 描述光敏电阻的主要参数

伏安特性、照度特性、频率特性.

3 . 光强与光照度
二。光敏电阻特性测量
电路图
电压表读数
读数=格数*分度值 (保留到分度值的下一位) 磁电式电表的仪器误差限A=量程×仪器精确度等级℅
光敏电阻伏安特性测试数据记录表(照度:

2、在测光敏电阻伏安特性的数据中选择一组测量数据计算光敏电阻的阻值、 并表示其结果。(包括A类、B类、合成标准不确定度) 计算光敏电阻的阻值 计算出光敏电阻的标准不确定度(推导合成标准不确定度的公式) 计算出光敏电阻的扩展不确定度

写出光敏电阻的结果表达式
作业:
书写实验报告 要求:1、内容 (实验内容、原理、仪器、步骤、数据记 录、数据处理、结果表达。实验小结与分析。参考资料。 2、格式
LUX )
Ucc(V)
2.0
4.0
6.0
8.010.0来自12.0UR(V) U=Ucc- UR (V) 光电流I(mA)
I ph
UR 1.00kΩ
光敏电阻Rg(Ω )
光照特性测试数据记录表
(光敏电阻电压: V )
照度(Lux) 光电流I(mA )

光敏电阻特性测试实验(精)

光敏电阻特性测试实验(精)

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三、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三、实验仪器1、光电探测综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光敏电阻及封装组件 1套4、光照度计 1台5、2#迭插头对(红色,50cm) 10根6、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本四、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1-1(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。

为了防止周围介质的影响,在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜,漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最金属电极半导体电源检流计R LE I(a)(b)(c)R a玻璃底板大。

为了提高灵敏度,光敏电阻的电极一般采用梳状图案, 如图1-1(b )所示。

图1-1(c )为光敏电阻的接线图。

2. 光敏电阻的主要参数 光敏电阻的主要参数有:(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。

光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻基本特性及主要参数的测试光敏电阻是一种能够根据光照强度来改变电阻值的器件。

光敏电阻的基本特性:1.光敏电阻的电阻值与光照强度成反比,即当光照强度增加时,电阻值会减小。

2.光敏电阻的电阻值与光照频率无关,只与光照强度有关。

3.光敏电阻通常用于测量光照强度或控制光照器件。

光敏电阻的主要参数包括:1.光敏电阻的阻值范围:光敏电阻的阻值可以根据具体的应用要求来选择,常见的阻值范围从几十欧姆到几百兆欧姆不等。

2. 光敏电阻的灵敏度:光敏电阻的灵敏度是指光照强度每改变一个单位,电阻值相对应改变的比例。

一般用百分比或者ppt(百万分之一)来表示。

3.光阻电阻温度系数:光敏电阻的阻值会受到温度变化的影响,因此其温度系数也是重要的一个参数。

一般来说,光阻的温度系数越小越好。

4.响应时间:光敏电阻的响应时间是指器件由在一个光强度状态下的阻值到达指定变化的时间。

响应时间越短,器件对光照强度的变化越敏感。

光敏电阻的测试方法:光敏电阻的测试一般是通过测量其在不同光照条件下的电阻值来进行的。

以下是一种常见的测试方法:1.连接电路:将光敏电阻与一个恒流源并联,电源的电流通过光敏电阻产生电压。

可以使用数字电压表或万用表来测量电压值。

2.光照条件:控制一个灯光源,根据需要调节光照强度,在测试过程中保持光照条件稳定。

3.测试步骤:在不同的光照强度下,记录光敏电阻的电压值,并通过电流值计算出电阻值。

可以使用模拟信号发生器或变阻器来改变灯光源的亮度。

4.数据分析:根据测试得到的电阻值和对应的光照强度,可以绘制出光敏电阻的光阻特性曲线,以及灵敏度的变化。

总结:光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的器件。

其主要参数包括阻值范围、灵敏度、温度系数和响应时间。

光敏电阻的测试可以通过测量其在不同光照条件下的电阻值来进行,并进行数据分析和曲线绘制。

这些测试可以帮助我们了解光敏电阻的特性和性能,进而应用于特定的光照控制或测量场景中。

光敏电阻特性参数及其测量实验报告

光敏电阻特性参数及其测量实验报告

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称:光电子材料与器件实验实验项目名称:1.1 光敏电阻特性参数及其测量实验项目类型验证实验地点N127 成绩评定学生姓名何淦文学号2015051626 学院信息科学技术学院系电子工程系专业电子科学与技术实验时间2018年4月10日下午~4月10日下午指导教师杨恢东实验1.1 光敏电阻特性参数及其测量1. 实验目的通过本实验,认识并学习光敏电阻,掌握光敏电阻的基本工作原理、暗电阻、亮电阻、光照特性等基本参数及其测量方法。

2. 实验器材①光电传感器实验平台主机1台;②LED光源实验装置1个;③发光二极管R、G、B、W四色各1个;④光敏电阻1个;⑤光电探测实验装置1个;⑥滑块3个;⑦光电器件支杆3个;⑧连接线20条;⑨照度计探头1个;3. 实验步骤(1)元件组装①将光敏电阻牢固地安插在光电探测实验装置上,如图1.1-1所示。

将延长接圈拧到装置上,将接圈上的定位块旋转到合适位置,使光敏电阻固定不动且与装置同轴,即完成光敏电阻实验装置的安装;光敏电阻实验装置后面黑色引出线为黑螺钉一侧(负极)插孔引出电极,而红色引出线为靠近白螺钉一侧(正极)插孔引出电极。

将光敏电阻实验装置用支撑杆安装在滑块上,再用滑块将光敏电阻实验装置固定在导轨。

图1.1-1 图1.1-2②将LED发光二极管(白色)牢固地安插在LED光源装置上,二极管的长脚插入白色螺钉一侧的插孔内(正极),短脚插入黑色螺钉一侧的插孔内(负极),如图1.1-2。

将延长接圈拧到装置上,将接圈上的定位块旋转到合适位置,使得LED固定不动且与装置同轴,即完成LED光源装置的安装。

光源装置后面黑色引出线为黑螺钉一侧(负极)插孔引出电极,而红色引出线为靠近白螺钉一侧(正极)插孔引出电极。

将光源装置用支撑杆安装在滑块上,再用滑块将光源装置固定在导轨上。

③将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起,使LED发出的光恰好被光敏电阻所接收,并能够排除外界杂光的干扰为最好,如图1.1-3。

光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻特性测试及分析南京理工大学紫金学院光电综合实验室光敏电阻主要参数及基本特性的测试一、工作原理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;半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。

当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小。

光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低。

当光敏电阻两端加上电压后,流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。

入射光消失,电子-空穴对逐渐复合,电阻也逐渐恢复原值,电流也逐渐减小。

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)光敏电阻的主要参量有暗电阻,亮电阻、光谱范围、峰值波长和时间常量等。

基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。

伏安特性是指在一定照度下,加在光敏电阻两端的电压和光电流之间的关系。

光照特性是指在一定外加电压下,光敏电阻的光电流与光通亮的关系。

根据光敏电阻的光谱特性,可分为三种光敏电阻器:1.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。

2.红外光敏电阻器:主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。

锑化铟等光敏电阻器,广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱,红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。

3.可见光光敏电阻器:包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。

主要用于各种光电控制系统,如光电自动开关门户,航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭,自动给水和自动停水装置,机械上的自动保护装置和“位置检测器”,极薄零件的厚度检测器,照相机自动曝光装置,光电计数器,烟雾报警器,光电跟踪系统等方面。

二、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三、实验内容1、光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻测试实验(基本参数测试)2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流测试实验(基本参数测试)3、光敏电阻的光谱特性测试实验(特性测试)4、光敏电阻的伏安特性测试实验(特性测试)四、测试仪器的技术参数及结构原理1、仪器的测量精度:电压:0.01V电流:0.01mA2、光学参数偏振片口径:35mm3、导轨长度:980mm4、结构原理:结构如图(一)所示,在导轨上安置四个磁力滑座,分别将光源、起偏器、减偏器、接收器插入滑座內。

光敏电阻的实验报告

光敏电阻的实验报告

一、实验目的1. 了解光敏电阻的工作原理和基本特性。

2. 测试光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。

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、实验原理光敏电阻是一种半导体器件,其电阻值随入射光的强弱而改变。

光敏电阻的工作原理是利用光电效应,当光照射到光敏电阻时,光子能量被半导体材料吸收,导致电子从价带跃迁到导带,从而产生自由电子和空穴,使电阻值降低。

三、实验仪器与材料1. 光敏电阻:1只2. 直流电源:1台3. 电压表:1只4. 电流表:1只5. 光源:1个6. 光敏电阻测试电路板:1块7. 滑动变阻器:1只8. 导线:若干四、实验步骤1. 按照电路图连接光敏电阻测试电路板,确保电路连接正确。

2. 将光敏电阻接入电路,确保接触良好。

3. 将滑动变阻器接入电路,调整滑动变阻器,使电路中的电流为0.1mA。

4. 调整光源,使光照射到光敏电阻上。

5. 观察电压表和电流表的示数,记录下光敏电阻的亮电阻和亮电流。

6. 关闭光源,观察电压表和电流表的示数,记录下光敏电阻的暗电阻和暗电流。

7. 改变光源的强度,重复步骤5和6,记录不同光照强度下的亮电阻和亮电流。

8. 改变光源的光谱,重复步骤5和6,记录不同光谱下的亮电阻和亮电流。

9. 调整滑动变阻器,改变电路中的电压,记录不同电压下的亮电流。

10. 分析实验数据,绘制光敏电阻的光照特性曲线、光谱特性曲线和伏安特性曲线。

五、实验数据及结果分析1. 光照特性曲线:根据实验数据,绘制光照特性曲线,分析光敏电阻的电阻值随光照强度的变化规律。

2. 光谱特性曲线:根据实验数据,绘制光谱特性曲线,分析光敏电阻对不同光谱的响应。

3. 伏安特性曲线:根据实验数据,绘制伏安特性曲线,分析光敏电阻的电流随电压的变化规律。

六、结论1. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小,随着光照强度的减弱而增大。

2. 光敏电阻对不同光谱的响应存在差异,其中对可见光的响应最为敏感。

实验1 光敏电阻基本特性实验

实验1 光敏电阻基本特性实验

实验一 光敏电阻特性实验一.实验目的:1.认识学习光敏电阻,掌握光敏电阻的基本工作原理。

2.掌握使用本仪器测定光敏电阻的各种特性.3.达到会用光敏电阻器件进行光电检测方面应用课题的设计。

二.实验原理:利用具有光电导效应的半导体材料制成的光敏传感器叫光敏电阻,又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示,光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。

光敏电阻应用得极为广泛,可见光波段和大气透过的几个窗口都有适用的光敏电阻,利用光敏电阻制成的光控开关在日常生活中随处可见,当内光电效应发生时,光敏电阻电导率的改变量为:p n p e n e σμμ∆=∆⋅⋅+∆⋅⋅图(1)在上式中,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,当两端加上电压U 后,光电流为:ph AI U dσ=⋅∆⋅ 式中A 为与电流垂直的表面,d 为电极间的间距。

在一定的光照度下,σ∆为恒定的值,因而光电流和电压成线性关系。

光敏电阻在未受到光照射时的阻值称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流,光敏电阻受到光照射时的阻值称为亮电阻,此时流过的电流称为亮电流,亮电流与暗电流之差称为光电流,一般暗电阻越大,亮电阻越小,光敏电阻的灵敏度越高,光敏电阻的暗电阻一般在兆欧数量级,亮电阻在几千欧以下,暗电阻与亮电阻之比一般在102~106之间。

一般光敏电阻(如硫化铅、硫化铊)的伏安特性曲线如图(2)所示,由该曲线可知,所加的电压越高,光电路越大,而且没有饱和现象,在给定的电压下,光电流的数值将隋光照增强而增大,在设计光敏电阻变换电路时,应使光敏电阻的工作电压或电流控制在额定功耗线之内。

图(2)光敏电阻伏安特性曲线光敏电阻的光电流与光照强度之间的关系,称为光敏电阻传感器的光照特性,不同类型的光敏电阻,其光照特性也不同,多数光敏电阻传感器光照特性类似于图(3)的特性曲线,光敏电阻的光照特性呈现出一定程度的非线性特性,光敏电阻的光照度—-电阻值的典型特性曲线如图(4)所示,低照度a区曲线斜率较大,中间照度区b区可近似视为直线区,也是光敏电阻的主要工作区,因而光电流随光照度增长较快,在高照度区,电阻值随照度下降慢,光电流随照度增长也变慢。

光敏电阻测试实验报告

光敏电阻测试实验报告

光敏电阻测试实验报告本实验旨在研究光敏电阻的特性和性能,探究其在实际应用中的应用。

实验所用仪器设备包括光敏电阻、直流电源、电阻箱、万用表等。

实验步骤如下:1. 搭建实验电路:将光敏电阻与电阻箱串联,再将串联电路并联于直流电源。

通过万用表对电路进行检测,确保电路无误。

2. 测量光敏电阻的电气特性:改变电阻箱的电阻值,分别测量不同电阻下光敏电阻的电阻值和电流值,并记录数据。

3. 测量光敏电阻的光电特性:在固定电阻下,改变光照强度,测量不同光照强度下光敏电阻的电阻值和电流值,并记录数据。

实验结果如下:1. 光敏电阻的电气特性:电阻值(Ω) 光敏电阻电阻值(Ω) 电流值(mA)50 46.2 9.6100 91.5 4.8200 184.2 2.4500 461.7 1.01k 938.5 0.52. 光敏电阻的光电特性:光照强度(lx) 光敏电阻电阻值(Ω) 电流值(mA)10 50.3 9.450 113.2 4.2100 212.3 2.2500 856.7 0.61000 1735.6 0.3分析与讨论:从实验结果中可以发现,光敏电阻的电阻值和电流值都与电阻箱的电阻值和光照强度呈反比例关系,即电阻值和电流值随着电阻箱的电阻值和光照强度的增大而减小。

这说明光敏电阻的电性能很好,具有比较稳定的电阻值和电流值。

同时,从光敏电阻的光电特性的测量结果来看,光敏电阻对光照强度有很好的响应能力,光照强度越大,光敏电阻的电阻值和电流值越小。

这为光敏电阻的应用提供了良好的基础。

总之,本次实验成功地探究了光敏电阻的特性和性能,在实际应用中具有广泛的应用前景。

光敏电阻基本特性测量实验报告

光敏电阻基本特性测量实验报告

光敏电阻基本特性测量实验报告光敏电阻基本特性测量实验报告引言:光敏电阻是一种能够感知光线强度并将其转化为电阻变化的器件。

它在光电传感、光控开关和光电自动控制等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过测量光敏电阻的基本特性,了解其工作原理和性能。

一、实验目的通过测量光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化,了解光敏电阻的光敏特性和光照强度与电阻之间的关系。

二、实验器材1. 光敏电阻:采用具有高灵敏度的光敏电阻器件,如CdS光敏电阻。

2. 光源:使用恒定光源,如白炽灯或LED灯。

3. 变阻器:用于调节电阻值,以控制电路中的电流。

4. 电流表:用于测量电路中的电流。

5. 电压表:用于测量光敏电阻两端的电压。

三、实验步骤1. 搭建电路:将光敏电阻与变阻器、电流表和电压表连接成电路,确保电路连接正确。

2. 测量电阻:通过调节变阻器的阻值,使电流表读数保持恒定,记录此时光敏电阻的电阻值。

3. 测量电压:调节光源的亮度,记录光敏电阻两端的电压值。

4. 重复步骤2和步骤3,分别在不同的光照条件下进行测量。

四、实验结果与分析根据实验步骤所得到的数据,我们可以绘制光敏电阻的电阻-光照强度曲线。

根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 光敏电阻的电阻随光照强度的增加而减小。

这是因为光敏电阻的材料在光照下会发生光致电离,导致载流子浓度增加,从而降低了电阻值。

2. 光敏电阻的响应速度较快,但存在一定的时间延迟。

当光源亮度发生变化时,光敏电阻的电阻值并不会立即改变,而是在一定时间内逐渐调整到新的稳定值。

3. 光敏电阻的灵敏度取决于材料的特性和制造工艺。

不同的光敏电阻材料对不同波长的光源具有不同的响应特性,因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的光敏电阻。

五、实验误差分析在实验过程中,可能存在以下误差源:1. 光源的稳定性:光源的亮度可能会随时间变化,导致光敏电阻的测量结果存在一定的误差。

2. 电路接线的稳定性:电路接线不牢固或接触不良可能会导致电流和电压的测量值不准确。

光敏电阻特性实验报告

光敏电阻特性实验报告

一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本工作原理。

2. 探究光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。

3. 掌握光敏电阻特性测试的方法。

4. 分析光敏电阻在电路中的应用。

二、实验原理光敏电阻(Photoresistor),又称光导管或光电导,是一种利用半导体的光电效应制成的电阻值随入射光强度变化的电阻器。

其工作原理是:在光照作用下,半导体材料中的价带电子吸收光子的能量,跃迁到导带,形成自由电子和空穴对,从而增加材料的电导率。

光敏电阻通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。

三、实验仪器与材料1. 光敏电阻:CdS光敏电阻(3mm直径)2. 信号源:直流稳压电源3. 测量仪器:数字多用表(DMM)4. 电路连接线5. 激光笔6. 光强计四、实验内容1. 光照特性测试(1)将光敏电阻接入电路,设置直流稳压电源输出电压为1V。

(2)用激光笔照射光敏电阻,记录不同光照强度下的电阻值。

(3)绘制光照强度与电阻值的关系曲线。

2. 光谱特性测试(1)将光敏电阻接入电路,设置直流稳压电源输出电压为1V。

(2)用不同波长的激光笔照射光敏电阻,记录不同波长下的电阻值。

(3)绘制波长与电阻值的关系曲线。

3. 伏安特性测试(1)将光敏电阻接入电路,设置直流稳压电源输出电压从0V逐渐增加至10V。

(2)记录不同电压下的电阻值。

(3)绘制电压与电阻值的关系曲线。

五、实验结果与分析1. 光照特性测试实验结果显示,光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小,符合光敏电阻的光照特性。

在实验中,光敏电阻的电阻值在光照强度为0 lx时约为1MΩ,在光照强度为1000 lx时约为10kΩ。

2. 光谱特性测试实验结果显示,光敏电阻对可见光范围内的波长较为敏感,其电阻值随波长的变化较为明显。

在实验中,光敏电阻在波长为550 nm(绿色光)时的电阻值约为20kΩ,而在波长为700 nm(红色光)时的电阻值约为30kΩ。

3. 伏安特性测试实验结果显示,光敏电阻的电阻值随电压的增加而减小,符合其伏安特性。

光敏电阻特性测试实验

光敏电阻特性测试实验

光敏电阻特性测试实验一、实验目的了解光敏电阻工作原理、光照特性及伏安特性。

二、实验内容1、光敏电阻暗电阻和亮电阻的测量;2、光敏电阻光照特性测量;3、光敏电阻伏安特性测量;三、实验器件简介光敏电阻又叫光感电阻,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;一般情况下入射光强,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)。

通常光敏电阻都制成薄片结构,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。

光敏电阻的主要参数有亮电阻,暗电阻,光电特性,光谱特性,频率特性,温度特性。

在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压,其中便有电流通过,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换。

没有极性,属于纯电阻器件,使用时可加直流也可以加交流。

用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。

通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法,在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,然后接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮影响其灵敏度。

在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的价带宽度,则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空穴,这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。

光照愈强,阻值愈低。

入射光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合,光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。

四、实验原理光敏电阻是用光电导体制成的光电器件,又称光导管。

它是基于半导体光电效应工作的。

当无光照时,光敏电阻值(暗电阻)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(亮电阻)急剧减少,因此电路中电流迅速增加。

光敏电阻的暗电阻越大,亮电阻越小,则性能越好,也就是说,暗电流要小,光电流要大,这样的光敏电阻的灵敏度就高。

(整理)实验报告-光敏电阻基本特性的测量

(整理)实验报告-光敏电阻基本特性的测量

实验报告姓名:班级:学号:实验成绩:同组姓名:实验日期:08/4/14 指导老师:助教15 批阅日期:光敏电阻基本特性的测量【实验目的】1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。

2.了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。

3.了解简单光路的调整原则和方法.4.在一定照度下,测量光敏电阻的电压与光电流的关系。

5.在一定电压下,测量光敏电阻的照度与光电流的关系。

【实验原理】1 光敏电阻的工作原理在光照作用下能使物体的电导率改变的现象称为内光电效应。

本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效的光电元件。

当内光电效应发生时,固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带,同时在价带中留下空穴。

这样由于材料中载流子个数增加,使材料的电导率增加。

电导率的改变量为:Δσ=Δp×e×μp+Δn×e×μn (1) 式中e为电荷电量;Δp为空穴浓度的改变量;Δn为电子浓度的改变量;μp为空穴的迁移率;μn为电子的迁移率。

当光敏电阻两端加上电×Δσ×U (2) 式中A为与电流垂直的截面积,d 压U后,光电流为I ph=Ad为电极间的距离。

用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料.目前生产的光敏电阻主要是硫化镉.光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点,被广泛地用于自动化技术中.本实验光敏电阻得到的光照Φ由一对偏振片来控制。

当两偏振片之间的夹角为α时,光照Φ为Φ=Φ0D cosα,其中:Φ0为不加偏振片时的光照,D为当量偏振片平行时的透明度。

2 光敏电阻的基本特性光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。

本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。

3.附上实验中的光路图:【实验数据记录、实验结果计算】1测量光敏电阻的电压与光电流的关系在调整好光路后,就可以做这一个内容的实验了。

光敏电阻特性实验报告

光敏电阻特性实验报告

光敏电阻特性实验报告 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020光敏电阻特性实验一、实验目的:了解光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。

二、基本原理:1、光线的作用下,电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态,引起电导率的变化,这种现象称为光电导效应。

2、光电导效应是半导体材料的一种体效应。

光照愈强,器件自身的电阻愈小。

基于这种效应的光电器件称光敏电阻。

3、光敏电阻无极性,其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。

三、需用器件与单元:主机箱、安装架、普通光源、各种滤光镜、光电器件实验(一)模板、光敏电阻探头、照度计模板、光照度探头。

四、实验步骤:1、亮电阻和暗电阻测量(1)光敏电阻实验原理图(2)调节光敏电阻工作电压:(3)亮电阻测试:(4)暗电阻测试:实验结果:分析:一般情况下,实用的光敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ,而亮电阻则在几kΩ以下,可见测量数据有效。

2 光照特性测试光敏电阻的工作电压一定时(5V),它的阻值(光电流)随光照度变化而变化。

按表3-2进行测量,作图3-2.。

分析:理论上,光敏电阻在弱光照下,光电流I与光照度E具有良好的线性;在强光照下则为非线性。

根据测试数据所画得的光照特性曲线较好地满足上述情况,说明实验操作准确。

3 伏安特性测试光敏电阻在一定的光照度下,光电流随外加电压的变化而变化(1)调节光源电压为100Lx时对应的电压值(2)调节光敏电阻工作电压的值读取相应的光电流(3)重复测试不同照度的伏安特性,将测量数据填入表3-3,并作图3-3。

分析:(1)、由图3-3可知,在给定光照下,光敏电阻的阻值与外加电压无关,仅由光敏电阻本身性质决定,但是不同光照情况下的伏安特性具有不同的斜率,即光照强度不同,阻值不同。

(2)、当光敏电阻承受的功率超过它本身的额定功率,曲线开始变弯,说明光电流趋向饱和。

光敏电阻的光敏特性研究实验报告

光敏电阻的光敏特性研究实验报告

光敏电阻的光敏特性研究实验报告光敏电阻光敏特性的研究一、实验设计方案1.1、实验目的1、了解光敏电阻的基本特性,测出它的光照特性曲线。

2、学习使用电脑实测。

3、学习使用DataStudio软件。

4、学习了解设计性实验的基本方法。

1.2、实验原理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,(如图1);入射光强,电射光弱,电阻增大。

光敏电敏感性与人眼对可见光μm的响应很接近,只要人光,都会引起它的阻值变化。

路时,通用白炽灯泡光线或控制光源,但本实验采用激通过两偏振片控制光照强度传感器测出。

图1 光敏结构图阻减小,入阻器对光的(0.4~0.76)眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源,并由角速度1.2.1光敏电阻的光照特光电流随照度的变化而称为光照特性。

不同类型的光照特性不同,大多数光敏特性是非线性的。

某种光敏特性如图1所示。

利用光敏电阻的光照特一些材料的光吸收系数。

图2 某光敏电阻的光照特性性改变的规律光敏电阻的电阻的光照电阻的光照性可以测出1.2.2光敏电阻特性图3为某光敏电阻的的关系,利用光敏电阻的光敏图3 某光敏电阻的的阻值与光强关系阻值与光强特性,可以分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光控自动照明实验。

光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中. 1.3.2选用仪器列表仪器名称型号主要参数用途750接口 CI7650 阻抗最大的有效输入电压范围±10 V 数据采集处理计算机和DataStudio 电压传感器光敏电阻取样电阻激光器、偏振片 CI6874 CI6503 ——电压范围:±10 VAC/DC ——1000Ω。

数据采集平台、数据处理数据采集——作取样电阻提供光源 CdS ——转动传感器、电源导线等二、实验内容及具体步骤:2.1、测绘光敏电阻的光照特性曲线。

(1)按右图连接好电路,电压传感器连接到750接口。

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光敏电阻基本特性测量
教学目的:
光传感器是测量端与信息处理系统的中间环节,可以理解为把光信息变换为电信息的一个元件, 光敏电阻 就是基于内光电效应的一种光传感器,光敏电阻具有灵敏度高,光谱特性好,使用寿命长,稳定性高,体积小以及制造工艺简单等特点,因此作为开关式光电信号传感器广泛应用在自动化技术中。

自然界中有很多信息是通过光辐射形式传播的,用常规的仪器无法检测,而通过光电器件则可获得这些信息;光敏电阻体型小,灵敏度高,价格便宜,灵敏度峰值Gds(520mm),根据其特性可实际用于摄像机的露点计﹑光控制器﹑光联结器﹑光电继电器等方面。

制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物,硒化物和锑化物等半导体材料,在可见光范围内,常用的光敏电阻是硫化镉(CdS)本实验即采用该种光敏电阻,光敏电阻的主要参量有暗电阻,亮电阻,光谱范围,峰值波长和时间常量等,基本特性有伏安特性,光谱特性,光照特性等
通过本次实验,学生不仅能对光敏电阻的特性有一定的了解,还可以学习到光路的调整方法,有助于学生动手能力的培养.
教学安排:
本实验学时数为4学时。

原理综述:
光照下物体电导率改变的现象称为内光电效应(光导效应)光敏电阻是基于内光电效应的光电元件,当内光电效应发生时,固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带,同时在价带留下空穴,由于材料中载流子数目增加,材料的电导率增加,电导率的改变量为
p n pe ne σμμ∆=∆+∆ (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, μΡ为空穴的转移率, μn 为电子的迁移率.
当光敏电阻两端加上电压U 之后,光电流为
ph A I U d
σ=∆ (2) 其中A 为与电流垂直的截面积,d 为电极间的距离,由(1)和(2)可知,光照一定时,光敏电阻两端电压与光电流为线性关系,呈电阻特性,该直线经过零点,其斜率反映在该光照下的阻值状态.
光照特性是指在一定的外加电压下,光敏电阻的光电流与光通量之间的关系.。

光电流随着照度的变化而改变的规律称为光照特性。

不同类型的光敏电阻的光照特性不同,当入射光很强或很弱时,光敏电阻的光电流与光照之间会呈现非线性关系。

其他照度区域近似呈线性关系"不同类型的光敏电阻的光照特性不同,但大多数光敏电阻的光照特性是非线性的。

仪器平台:
本仪器是一种测量光敏电阻基本特性的实验装置,包括伏-安特性和光照特性。

结构如图(一)所 示,在导轨上安置五个磁力滑座,分别将光源、两个聚光镜、偏振器、接收器插入滑座內。

打开光源,调整聚光镜,使平行光均匀入射到偏振片上,调整聚光镜及接收器使它们处于同一光轴。

旋转偏振器的手轮刻度为零时通过的光能最强、刻度为90°时通过的光能最弱。

通过旋转手轮改变入射到接收器的光强。

根据光敏电阻特性:在一定照度下测
量光敏电阻的电压与光电流的关系;在一定工作电压下,测量光敏电阻的照度与光电流的关系。

(图一)
仪器接线表
仪器的调整
a、粗调:目测调节至各光学元件、光源的中心轴大致等高,并处于同一轴线上。

b、细调:根据透镜共轭法成像的特点,将光源和两透镜调整至共轴等高,将偏振器调
整至与光轴同轴等高,再调节两透镜位置使出射光能均匀照射到光敏电阻并使光电流输出最大。

推荐项目:
推荐在一定照度下,测量光敏电阻电压与光电流的关系曲线和在一定工作电压下,测量光敏电阻的照度与光电流的关系曲线。

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