光敏电阻的物理特性
光敏电阻、光敏二极管的特性研究
实验十一、十二【实验目的】见讲义【实验仪器】见讲义【实验原理】1、光电效应光敏传感器的物理基础是光电效应，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。
即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。
光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类，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。
（1）光电导效应若光照射到某些半导体材料上时，透过到材料内部的光子能量足够大，某些电子吸收光子的能量，从原来的束缚态变成导电的自由态，这时在外电场的作用下，流过半导体的电流会增大，即半导体的电导会增大，这种现象叫光电导效应。
它是一种内光电效应。
光电导效应可分为本征型和杂质型两类。
前者是指能量足够大的光子使电子离开价带跃入导带，价带中由于电子离开而产生空穴，在外电场作用下，电子和空穴参与电导，使电导增加。
杂质型光电导效应则是能量足够大的光子使施主能级中的电子或受主能级中的空穴跃迁到导带或价带，从而使电导增加。
杂质型光电导的长波限比本征型光电导的要长的多。
（2）光生伏特效应 在无光照时，半导体PN 结内部自建电场。
当光照射在PN 结及其附近时，在能量足够大的光子作用下，在结区及其附近就产生少数载流子（电子、空穴对）。
载流子在结区外时，靠扩散进入结区；在结区中时，则因电场E 的作用，电子漂移到N 区，空穴漂移到P 区。
结果使N 区带负电荷，P 区带正电荷，产生附加电动势，此电动势称为光生电动势，此现象称为光生伏特效应。
2、实验原理（1）光敏电阻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，光敏电阻应用的极为广泛，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我们日常生活中随处可见。
光敏电阻 3.3v -回复
光敏电阻3.3v -回复光敏电阻是一种能够探测光线强弱并将其转化为电信号的电子元器件。
它由一个感光电阻器件和一个电路模块组成，通常被用于自动控制系统、光敏控制设备以及环境光感知等场景中。
在这篇文章中，我们将一步一步回答关于光敏电阻的基本原理、工作原理、应用以及使用中的注意事项。
第一部分：光敏电阻的基本原理光敏电阻的基本原理是光伏效应。
当光照射到光敏电阻上时，光子的能量会被转化为电子能量，使得光敏电阻的电阻值发生变化。
光敏电阻器件通常由一层光敏电阻薄膜以及电极组成。
光照越强，电阻值越小；光照越弱，电阻值越大。
第二部分：光敏电阻的工作原理光敏电阻与电路模块连接后，当光照射到光敏电阻时，电子会获得足够的能量从价带跃迁到导带，形成导电通路。
这个通路上会有一个电流通过，可以被电路模块检测到。
第三部分：光敏电阻的应用光敏电阻可以广泛应用于自动控制系统中，用来感知光线强弱并做出相应的控制。
例如，它可以应用于自动补光系统中，当环境光线暗时自动打开补光灯。
此外，光敏电阻也可以应用于智能家居系统中，来感知光线条件并控制窗帘、灯光等设备的开关。
第四部分：使用光敏电阻时的注意事项1. 光敏电阻在使用前应注意其引线位置，避免连接错误，导致电阻无法正常工作；2. 光敏电阻对光线的敏感度受环境温度的影响，高温环境可能会导致光敏电阻的灵敏度变差；3. 光敏电阻应远离高热源和强磁场等干扰源，以保证其正常工作；4. 光敏电阻的电性能在使用过程中可能会发生变化，应定期进行检测和校准；5. 光敏电阻在安装时应避免直接暴露在阳光下，并设置合适的遮挡物，以免影响其感光效果。
总结：光敏电阻作为一种能够将光线转化为电信号的光敏元件，在自动控制系统、光敏控制设备以及智能家居等领域中起到了重要的作用。
了解光敏电阻的基本原理和工作原理，能够更好地理解其应用和使用注意事项。
希望本文对读者有所帮助。
初中物理竞赛——电路设计
初中物理竞赛——电路设计电路设计是初中物理竞赛中的一项重要内容，它要求参赛者根据题目要求设计一个满足特定功能的电路。
电路设计既考察了学生对于电路基本原理的理解，也要求学生能够通过创新思维设计出符合题目要求的电路。
下面将介绍一个电路设计的例子。
假设题目要求设计一个能够检测室内光线强度的电路，当光线强度低于一定阈值时，电路中的灯泡会自动亮起。
首先，我们需要了解光敏电阻的原理。
光敏电阻是一种能够根据光照强度的变化改变自身电阻的元件。
当光照强度高时，光敏电阻的电阻值较小；而当光照强度低时，光敏电阻的电阻值较大。
我们可以利用光敏电阻的这一特性设计一个能够感应光线强度的电路。
接下来，我们需要设计一个电路，能够根据光敏电阻的电阻值来控制灯泡的亮灭。
为此，我们可以使用一个双刀双掷的触点开关、一个电池和一个灯泡来完成这个电路。
首先，将电池的正极连接到触点开关的一端。
然后，将触点开关的另一端分别连接到灯泡的一端和光敏电阻的一端。
将灯泡的另一端和光敏电阻的另一端分别接地。
在这个电路中，当光敏电阻的电阻值较小时，触点开关的接点会接通，电流会从电池的正极流向灯泡，使灯泡亮起。
当光敏电阻的电阻值较大时，触点开关的接点会断开，电流无法传导到灯泡，使灯泡熄灭。
此外，为了确保光线强度低于一定阈值时灯泡能亮起，我们可以在光敏电阻的一端接上一个可调电阻，用来调节阈值。
根据光敏电阻的电阻值和可调电阻的数值，我们可以通过调节可调电阻的大小来达到灯泡亮起的阈值。
综上所述，我们设计的这个电路能够检测室内光线强度，并根据光线强度的变化来控制灯泡的亮灭。
这个电路的设计不仅需要对电路基本原理的理解，还需要创新的思维。
可以根据题目的要求和条件进行适当的调整和改进，使电路设计更加符合实际情况和实际需求。
参加初中物理竞赛的同学们，在电路设计这一项中，需要熟练掌握电路基本原理和电路元件的特性，灵活运用创新思维，根据题目要求设计出满足功能需求的电路。
通过合理的设计和创新的思维，能够展示出自己扎实的物理基础和出色的解题能力。
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：光敏电阻特性研究二、实验原理1.光敏电阻：基于内光电效应的一种光传感器探头，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）图1 光敏电阻外观图2 光敏电阻符号图3 光敏电阻光照特性2.光敏电阻的结构和基本特性：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）可达1～10 M欧，在强光条件（100 LX流明）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧。
3.光敏电阻的原理：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6 光敏电阻伏安特性表5.光敏电阻光照特性：光敏电阻又称光导管，在特定波长的光照射下，其阻值会迅速减小。
原因：光照后产生的载流子都参与导电，从而使光敏电阻的阻值迅速下降（百兆欧到百欧）。
6.光敏电阻其他特性参数：1)暗电流、暗电阻：在一定的电压下，没有光照时，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。
2)灵敏度：灵敏度是指暗电阻与受光照射时的亮电阻的相对变化值。
3)光谱响应：是指光敏电阻在不同波长的光照下的灵敏度。
光敏电阻原理
光敏电阻原理
光敏电阻（Photoresistor）是一种光控器件，其基本原理是利
用光的照射强度对电阻值产生变化。
光敏电阻由导电材料和敏感层组成，敏感层通常是半导体材料，如硒化铟或硫化镉。
当光照射在敏感层上时，光子能量会激发半导体材料中的电子，使其跃迁到导带中，从而增加了导电能力，电阻值降低。
因此，光照强度增大时，光敏电阻的电阻值会减小。
光敏电阻的工作原理与光敏效应相关，光敏效应是光照射对物质性质产生的影响。
在光敏电阻中，光子的能量被敏感层中的电子吸收后，使电荷在材料中的移动受到影响，进而引起电阻变化。
光敏电阻通常被应用于光感应电路中，用来检测光的存在和强度。
例如，在街道照明系统中，光敏电阻可以用来控制灯光的亮度。
当周围环境变暗时，光敏电阻的电阻值增加，触发相应的电路，使灯光自动调亮。
相反，当周围环境变亮时，光敏电阻的电阻值减小，触发相应的电路，使灯光自动调暗。
除了灯光控制，光敏电阻还广泛应用于日光灯、相机曝光控制、室内照明系统、太阳能电池等领域。
它的敏感性高、响应速度快、体积小巧等特点使得它成为光控制领域中不可或缺的元件之一。
光敏电阻特性
光敏电阻特性【实验目的】1.了解光敏电阻的基本特性。
2.测量光敏电阻的伏安特性曲线和光照特性曲线。
【实验仪器】DH-CGOP1光电传感器实验仪1套（包括灯泡盒，光敏电阻LDR ，九孔板实验箱,1K 电阻）；DH-VC3直流恒压源1台；万用表1块；导线若干【实验原理】光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。
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禁带宽度，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一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，从而造成光敏电导率增加，电导率的改变量为p n pe ne σμμ∆=∆+∆\*MERGEFORMAT (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，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压U 后，光电流为ph A I U d σ=∆\*MERGEFORMAT (2)其中A 为与电流垂直的截面积，d 为电极间的距离。
由和可知，光照一定时，光敏电阻两端所加电压与光电流为线性关系，呈电阻特性。
光照愈强，阻值愈低。
入射光消失后，由光子激发产生的电子一空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
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。
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。
1.伏安特性光敏传感器在一定的入射照度下，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。
光敏电阻的原理
光敏电阻的原理光敏电阻是一种利用光敏材料的光电特性来变化阻值的电子元件，是一种常见的光电传感器件。
它广泛应用于光控、光电自动控制、遥感、仪表、医学、半导体检测等领域。
其原理是：当光线照射到光敏电阻的表面时，光线会激发光敏材料内的载流子发生大量的电离反应，电离反应会使得材料的电导率产生变化，从而导致器件阻值的变化。
本文将介绍光敏电阻的工作原理、结构和特性，并对其应用进行简要讨论。
第一节光敏电阻的工作原理光敏电阻利用光敏材料内的光生载流子的变化来改变器件的电阻值从而实现光电变换。
当光线照射到光敏电阻表面时，光子能量将被转移到光敏材料内，使得材料内产生一些自由电子和空穴（即电子和正电子对），这些电子和空穴在电场作用下产生漂移运动，在经过一段时间后被吸收或者再次复合，其速度、能力、散射截面等物理性质与光子能量密切相关。
当光照射强度发生改变时，电阻值也随之改变。
光敏电阻常见的检测方式是根据被测物体反射或发射出的光线，使用光电传感器件对信号进行检测，例如光电二极管、光敏三极管等。
在这种检测方式中，光敏电阻通常作为光敏元件之一，配合使用，从而实现对信号（如光线强度）的检测和转换。
第二节光敏电阻的结构和特性光敏电阻通常由光敏材料和电极组成，材料种类多样，常见的有硫化镉（CdS）、硫化锌（ZnS）、硫化铜（CuS）等。
其中CdS是应用最广泛的一种，它具有光敏电阻特性好、稳定性高、制造工艺简单等优良特性。
CdS光敏电阻的电阻值与其表面所照射光源的强度成反比，故其又称之为光敏电导或反光电阻。
值得注意的是，不同光敏材料对光的波长、温度、光照强度等有一定的适应性。
例如CdS光敏电阻对红外线、短波紫外线的敏感度较低，对可见光和长波紫外线的敏感度较高。
CdS材料的电阻值与温度、光照强度等因素均呈非线性变化，在实际应用中应注意这些因素的影响。
第三节光敏电阻的应用光敏电阻广泛应用于光控、光电自动控制、遥感、仪表、医学、半导体检测等领域。
光敏电阻特性
实验6 光敏电阻特性光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器。
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。
光敏传感器的物理基础是光电效应，即光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。
光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。
外光电效应是指在光照射下，电子逸出物体表面的外发射的现象，也称光电发射效应。
内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象，称为光电导效应。
大多数光电控制应用的传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应类传感器。
本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性以及光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
实验目的1. 了解光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性，包括伏安特性和光照特性。
2. 了解光纤传感器基本特性。
3. 了解光纤通讯基本原理。
实验预习思考题1. 什么是伏安特性？2. 什么是光照特性？3. 普通电阻的伏安特性是怎样的？4. 光敏电阻的基本工作原理。
5. 硅光电池的基本工作原理。
6. 光敏二极管的基本工作原理。
7. 光敏三极管和普通三极管的区别。
8. 在实验过程中如何改变光照强度？9. 了解光纤传感的基本原理与应用优势。
10. 光纤通信系统的基本构成？实验原理1、伏安特性光敏传感器在一定的入射光强照度下，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。
改变光强照度则可以得到一组伏安特性曲线，它是传感器应用设计时的重要参数依据。
例如，某种光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管的伏安特性曲线分别如图1、图2、图3、图4所示。
从这四种光敏器件的伏安特性可以看出：（1）光敏电阻类似一个纯电阻，其伏安特性线性良好，在一定照度下，电压越大光电流越大，但必须考虑光敏电阻的最大耗散功率，超过额定电压和最大电流都可能导致光敏电阻的永久性损坏。
光敏电阻特性的实验研究
光敏电阻特性的实验研究王玉清;任新成【摘要】简要介绍了光敏电阻的工作原理及基本特性,用实验方法研究了光敏电阻的伏安特性、光照特性、光谱特性,光照强度与光电流之间以及入射光波长与亮电阻之间的关系.实验结果表明,在光照强度较弱时,光敏电阻的电压与电流满足线性关系,在光照强度较强时,电压增大的同时,电流增大的更快;在一定工作电压下,当受到一定波长范围的光照时,对于同一波长的入射光,随着光照强度的增强,光电流在增大,亮电阻在减小;对于不同波长的入射光,在相同光照强度下,随着入射光波长的增大,光电流先增大,后减小,而亮电阻先减小,后增大.表明光敏电阻对光具有选择性.【期刊名称】《延安大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】5页(P85-89)【关键词】光敏电阻;伏安特性;光照特性;光谱特性;光照强度【作者】王玉清;任新成【作者单位】延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000;延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】TN361光敏电阻是一种基于内光电效应的半导体元件。
在无光照的条件下，光敏电阻的暗电阻一般很大，当受到一定波长范围的光照时，它的阻值急剧变化，电路中电流将迅速增加。
光敏电阻独特的光电导特性使其在各个控制领域有着极为广泛的应用[1-12]。
掌握光敏电阻特性是充分利用光敏电阻的基础。
目前，关于光敏电阻特性的基础研究较少[13-16]。
为了能更好地利用光敏电阻的特性，达到最有效的应用，本文用实验的方法对光敏电阻特性进行了探讨，所得结果为光敏电阻的应用提供参考。
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，同时在价带中留下空穴。
这样由于材料中载流子个数的变化，使材料的电导率的改变量为△σ=△p·e·μp+△n·e·μn(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，μp为空穴的迁移率，μn为电子的迁移率。
光敏电阻 3.3v -回复
光敏电阻3.3v -回复什么是光敏电阻？光敏电阻是一种基于光电效应原理的电子元件，它可以根据光照强度的变化改变电阻值。
在光照较强时，光敏电阻的电阻值会降低，在光照较弱时，电阻值会增加。
这种特性使得光敏电阻在很多光控制电路和感应器中得到广泛应用。
光敏电阻的原理是基于半导体材料的光电特性，它通常由硫化铟、硫化镉等半导体材料制成。
这些材料在光照下会产生电子和空穴对，从而改变材料的电导率。
当光敏电阻暴露在光照下时，产生的电子和空穴对会导致电阻的变化。
光敏电阻的使用一般需要外部提供一个偏置电压，通常为3.3伏。
当光照强时，光敏电阻的电子和空穴对数量增加，导致电阻值下降。
而当光照弱时，电子和空穴对数量减少，电阻值相应上升。
因此，通过读取光敏电阻两端的电压值，可以间接地获得光照的强度。
光敏电阻的应用非常广泛。
在光控灯、自动照相机、光敏开关等电子设备中，光敏电阻常用来感应环境光照的变化，并根据光照的强度调节相应的电路和器件。
例如，当环境光照明度较暗时，光敏电阻会增加电阻值，从而触发电路开启额外的照明装置。
这样的自动光控系统可以在夜晚或低光照环境下提供足够的照明。
另外，光敏电阻还常被用于环境监测和数据采集领域。
它可以用来检测室内外的光照强度，从而判断天气的晴朗程度，或者监测室内光线的亮度，帮助调节窗帘、灯光等设备。
此外，一些科学实验也需要利用光敏电阻测量光线的强度，如光谱分析、光学显微镜等领域。
在使用光敏电阻时，我们需要注意一些事项。
首先，光敏电阻对环境光的敏感度不同，需要根据具体应用场景选择合适的电阻型号。
其次，光敏电阻的电阻值在一定范围内变化，我们需要根据具体需求来确定如何解读这些变化。
最后，光敏电阻在长时间使用后可能会受到光老化的影响，导致读取值的误差增大，因此需要定期检查和更换。
总而言之，光敏电阻是一种基于光电效应的电子元件，可以根据光照强度的变化改变电阻值。
它在光控制电路、感应器、环境监测等领域有着广泛应用。
光敏电阻原理及应用大全
光敏电阻原理及应用大全光敏电阻是一种电气特性能够随光照发生变化的电阻。
当光照强度改变时，光敏电阻的电阻值会相应地发生变化。
光敏电阻的工作原理基于光照对半导体材料电导性能的影响。
在光照较弱时，光敏电阻的电阻值较大，而在光照增强时，电阻值会减小。
光敏电阻的应用十分广泛。
以下是光敏电阻的一些常见应用：1.光敏电阻的应用之一是光敏电阻式光敏开关。
光敏电阻可以作为光敏开关的基础元件，当光照达到一定强度时，光敏电阻的电阻值发生变化，从而改变开关的状态。
这种光敏开关广泛应用于自动照明装置、智能家居系统等领域。
2.光敏电阻也常用于光敏控制电路中。
光敏电阻可以用作光敏电压控制器的探头，当光照强度变化时，控制器可以通过光敏电阻实时调整电路的输出电压。
这种光敏控制电路广泛应用于自动调光、亮度控制等场合。
3.光敏电阻还可以应用于光敏报警装置中。
通过将光敏电阻安装在需要监测的区域，当有人或物体进入该区域时，光敏电阻的电阻值发生变化，从而触发报警。
这种光敏报警装置常用于安防系统和入侵报警系统。
4.光敏电阻还可以用于光敏传感器中。
将光敏电阻与其他电子元件结合，可以构成各种光敏传感器，如光敏温度传感器、光敏湿度传感器等。
这些光敏传感器常用于环境监测、气象探测等领域。
5.光敏电阻还可以应用于光敏控制器中。
将光敏电阻与控制器结合，可以实现对光照强度的实时测量和控制。
这种光敏控制器广泛应用于室内照明、广告牌亮度调节等领域。
6.光敏电阻还可以应用于摄像设备中。
将光敏电阻安装在摄像头或照相机中，可以实时感知光照强度，并根据光敏电阻的信号调整摄像设备的曝光时间和感光度，从而获得更好的图像质量。
总之，光敏电阻作为一种能够随光照变化的电阻，具有广泛的应用领域。
不仅可以用于光敏开关、光敏控制电路、光敏报警装置等应用，还可以用于光敏传感器、光敏控制器和摄像设备等领域。
通过光敏电阻的应用，可以实现光的控制、检测和测量，提高设备的自动化水平和智能性。
光敏电阻原理
光敏电阻原理
光敏电阻原理
光敏电阻是一种利用光能量来直接影响电阻值变化的特种电阻，也称为光电阻、光敏元件、光变阻器，它可以感应输入的光信号并产生电信号。
光敏电阻是通过材料本身内部的光敏作用产生电学效应而发挥作用的，它将外界光照强度转换成小电流或者小电压，所以它也被称为光敏传感器。
光敏电阻的原理非常简单，它的工作原理是利用光子的能量来影响电子系统的物理性质，而这个“影响”和光子的波长有关，例如在给定的光子波长下，电子将被吸收，而电子系统将变得热，从而让电子能级的矩阵改变，从而因此使得导通的能量随之改变而发生变化。
根据不同的电子系统，不同的光敏电阻材料会有不同的光学传输特性，从而可以转换出不同的光学特性，从而来实现不同的功能。
光敏电阻的也有许多应用，它常用于照明控制、电路自动调节以及许多其他光感应装置中，例如安全系统、光控开关、照度仪表、GPS定位系统等。
光敏电阻是一种可以直接接受光信号，改变电阻值并提供电信号输出的可编程电阻，可用于测量光强度、照度和频率等。
因此，光敏电阻具有多种特性，高效、精确、灵敏、稳定，在很多现代电子设备中有重要的应用。
它可大大简化电子产品的设计，使产品更加简单、高效，从而满足用户的需要。
光敏电阻
-+
交流电压 测量
电源 背光 保持模式
电压测量直流电流测量
电容测量
输入端口
交流电流测量
光敏电阻、暗筒光F敏B7电1阻6-Ш及九孔板
标准电阻 （1KΩ）
光敏电阻伏安特性测量
电路图 光源电压
光源电压
暗筒
固 定 电 阻
电源电压
电源电压 光 敏 电 阻
1 2
3
1 2
3
1
1
1
2
2 1
光敏电阻伏安特性测试数据记录表
光敏电阻的光照特性测试表
光源电压保持不变！！
照度/ lux 距离r(cm) 4cm 5cm 6cm
光源电压 （8V）
1/r2(m-2) 625
400
278
UR V
I UR mA
1.00 K
电源电压：(6V,8V,10V)
7cm
8cm
9cm
204 156 123
照度/ lux 距离r 10cm
光照度是表明物体被照明程度的物理量。其物理意义是 照射到单位面积上的光通量。
E = dΦ /ds = I *cosi / r2
微面积的光照度与点光源的发光强度成正比，与微面积的法线与照明光束轴线的
夹角i 余弦成正比，且与光源到该面积的距离平方成反比。
垂直照明时，称为照度的距离平方反比定律
E = I / r 2 （注意：这里距离r 的单位为米。）
光源电压 （8V）
1/r2(m-2) 100
UR V
I UR mA
1.00 K
11cm 83
12cm 69
13cm 59
14cm 51
光敏电阻参数
一：以下是光敏电阻参数文字符号：“RL”、“RG”或“R”结构——通常由光敏层、玻璃基片（或树枝防潮膜）和电极等组成的。
特性——光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。
它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。
作用与应用——广泛应用于各种自动控制电路（如自动照明灯控制电路、自动报警电路等）、家用电器（如电视机中的亮度自动调节,照相机的自动曝光控制等）及各种测量仪器中。
光敏电阻器种类：1）按制作材料分类：多晶和单晶光敏电阻器，还可分为硫化镉（CdS）、硒化镉(CdSe) 、硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、锑化铟(InSb) 光敏电阻器等。
光敏电阻器的主要参数1）亮电阻（kΩ）：指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。
2）暗电阻(MΩ)：指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。
3）最高工作电压(V)：指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电压4）亮电流：指光敏电阻器在规定的外加电压下受到光照射时所通过的电流。
5）暗电流(mA)：指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。
6）时间常数（s）：指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63％时所需的时间。
7）电阻温度系数：指光敏电阻器在环境温度改变1℃时，其电阻值的相对变化。
8）灵敏度：指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化。
勒克司(lux,lx)照度(Illuminance)的单位。
等于1流明(lumen)的光通量(Luminous flux)均匀照在1平方米表面上所产生的照度。
适宜于阅读和缝纫等的照度约为60勒克司。
光照度是表明物体被照明程度的物理量。
光照度与照明光源、被照表面及光源在空间的位置有关，大小与光源的光强和光线的入射角的余玄成正比，而与光源至被照物体表面的距离的平方成反比。
光照度可用照度计直接测量。
光照度的单位是勒克斯，英文lux的音译，也可写为lx 。
高一物理必修光敏电阻知识点总结
高一物理必修光敏电阻知识点一光敏电阻知识介绍光敏电阻外观光敏电阻结构光敏电阻器以硫化隔制成，所以简称为CDS，通常使用热压结晶体之光电传导零件，其特性有：1.光传导零件之特性:CDS之相对灵敏度与照射光线之灵敏度有关，波长从5500至6500A(1A=1.10-8cm)之间有最大的灵敏度。
2.照度特性：在同样之电压下，照度愈强，光电流愈大，亦即是电阻愈小，适当的添加杂质，便能使照度在小1~1000 lux范围内保持与光电时间的直线关系。
3.时间响应特性:光照射到度件，光电流达到正常值之63%的时间，称为"上升时间"，反之一，将光遮断，而光电流减少为原来的63%之时间，则叫做"衰弱时间"。
一般其值为10毫秒至数秒，若置于黑暗的时间较短而有照度愈强，向应时间就有愈短之倾向，此外，负载电阻增大，则上升时间就变短而衰弱时间就变长。
4.温度特性:CDS之禁带宽度高达2.4eV(eV为电子伏特)，故可以在-20°C～70°C 之范围内工作，当温度上升，光灵敏度减少，在低照度时特别显著。
.光敏电阻符号光敏电阻光谱图高一物理必修光敏电阻知识点二分析光敏电阻要从有光照、无光照和光照的强弱程度三种情况来考虑。
通过特殊的生产工艺可以生产出对特定波长范围光线更敏感的电阻,但是自然光、阳光的波长范围太宽,所以一定会影响光敏电阻或者其它光敏器件的应用。
这里提供两点改善方法:1、加装光路。
光是直线传播的,制作特定的光通路和一些光路屏障(例如收发端使用圆管、孔洞、反射镜、透镜、滤光器等)2、编码光信号。
对发射出的光信号按一定的规则进行编码或者调试。
这样接收端就容易根据规则挑选信号了。
以上两点相结合是应用得最多的情况。
例如电视机、VCD都加有红褐色的滤镜,外壳又起到的光路屏障,发射二极管的玻璃体又相当于是透镜聚光确定指向。
简述光敏电阻的特点及其应用
简述光敏电阻的特点及其应用光敏电阻，也称为光敏电阻器或光敏电阻器件，是一种能够根据光线强度改变电阻值的元件。
它的特点在于在光照条件不同的情况下，电阻值会发生变化，从而实现对光线强度的检测和控制。
光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应。
当光线照射在光敏电阻表面时，光子能量被半导体材料吸收，激发电子跃迁到导带中，从而使材料的电导率发生变化，导致电阻值发生变化。
光照越强，电导率越高，电阻值越小；光照越弱，电导率越低，电阻值越大。
这种特性使得光敏电阻在光敏传感器、光控开关、光敏电路等领域有着广泛的应用。
光敏电阻的应用非常广泛。
首先，在自动控制领域，光敏电阻常用于光控开关、光敏传感器等设备中，实现对环境光强度的检测和控制。
例如，在一些照明系统中，可以利用光敏电阻感应环境光强度的变化，自动调节灯光亮度，实现节能环保的目的。
其次，在安防监控领域，光敏电阻也可以用于光敏感测器、红外感应器等设备，实现对光线、热量等信号的检测和报警。
此外，在光电仪器、光电信息传输等领域，光敏电阻也扮演着重要的角色。
除了以上应用外，光敏电阻还可以用于光敏电路的设计。
通过光敏电阻和其他元件的组合，可以实现一些特定的功能，如光控开关、光敏报警器、光敏电压比较器等。
光敏电阻与其他传感器、执行器等元件的结合，可以构成各种光敏控制系统，为人们的日常生活带来便利和舒适。
光敏电阻作为一种能够根据光线强度改变电阻值的元件，在自动控制、安防监控、光电仪器等领域有着广泛的应用。
其特点在于灵敏度高、响应速度快、结构简单、成本低廉，能够实现对光线强度的检测和控制。
通过不同的电路设计和应用场景，光敏电阻可以发挥出更多的作用，为人们的生活和工作带来便利和智能化。
在未来的发展中，光敏电阻有望在智能家居、智能城市、工业自动化等领域发挥更大的作用，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
光敏电阻阻值和光强关系曲线
光敏电阻阻值和光强关系曲线1. 引言光敏电阻是一种能够感应光线强度变化的电子元件，其阻值随着光照强度的变化而发生相应的变化。
本文将介绍光敏电阻与光强之间的关系，并通过绘制关系曲线来展示其特性。
2. 光敏电阻工作原理光敏电阻基于半导体材料，通常是硒化铟或硫化铟。
这些材料在不同强度的光照下会发生物理性质的改变，从而导致其电阻值的变化。
当没有光照时，光敏电阻处于高电阻状态。
而当有光照射到它上面时，材料中的载流子（如电子和空穴）会被激发并增加导电性能，使得电阻值减小。
3. 光强和光敏电阻关系曲线为了了解光强和光敏电阻之间的关系，我们可以通过实验来测量不同光照条件下的电阻值，并绘制出相应的关系曲线。
3.1 实验装置•光源：可以是白炽灯、LED灯等。
•光敏电阻：选用一款常见的光敏电阻元件。
•电路板：用于连接光敏电阻与测量设备。
•测量设备：如万用表、示波器等。
3.2 实验步骤1.将光敏电阻与电路板连接，确保接线正确无误。
2.将测量设备连接到电路板上，以便测量光敏电阻的阻值。
3.将光源放置在一定距离内，使其能够照射到光敏电阻上。
4.分别调整光源的亮度，并记录下相应的光强和光敏电阻的阻值。
3.3 数据处理与分析根据实验记录得到的数据，我们可以绘制出光强和光敏电阻之间的关系曲线。
一般来说，随着光强增加，光敏电阻的阻值会逐渐下降。
下图是一个示例曲线：从曲线中可以看出，在较低的光强下，光敏电阻呈现较高的阻值；随着光强的增加，阻值逐渐下降，直至趋于稳定。
这是由于光照激发了材料中的载流子，增强了电导性能。
需要注意的是，不同型号和制造商生产的光敏电阻可能具有不同的特性曲线。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的光敏电阻。
4. 光敏电阻在实际应用中的应用光敏电阻由于其灵敏度高、体积小、成本低等优点，在许多领域中得到广泛应用。
4.1 光控开关光敏电阻可以作为光控开关的重要元件之一。
当环境光线达到或超过预设值时，光敏电阻的阻值会发生变化，从而触发开关动作。
光敏电阻阻值变化
光敏电阻阻值变化光敏电阻是一种能够感知光线强弱并根据光线强弱调整电阻值的元件。
在光敏电阻中，光照强度越强，电阻值越小；光照强度越弱，电阻值越大。
这种特性使得光敏电阻在很多领域都有广泛的应用，例如光照控制、光线测量等。
光敏电阻的阻值变化是通过光敏材料的光电效应实现的。
光敏材料是一种能够吸收光能并将其转化为电能的材料。
当光线照射到光敏材料上时，光子的能量会激发光敏材料中的电子，使其跃迁到导带中，从而产生电流。
光敏电阻利用这种光电效应，通过测量电流的大小来反映光照强度的变化。
光敏电阻的阻值变化是由光照强度引起的。
当光照强度增加时，光照对光敏材料中的电子的影响也增强，电子的跃迁频率增加，导致电流增大，从而使光敏电阻的阻值减小。
相反，当光照强度减小时，光照对光敏材料中的电子的影响减弱，电子的跃迁频率减小，导致电流减小，从而使光敏电阻的阻值增大。
光敏电阻的阻值变化是连续的而非离散的。
这意味着光敏电阻的阻值随着光照强度的变化而平滑地变化，而不是发生突变。
这种连续的阻值变化使得光敏电阻在一些需要精确控制光照强度的场合中具有优势。
例如，在一些光照控制系统中，通过测量光敏电阻的阻值变化，可以实时调整光源的亮度，从而实现对光照强度的精确控制。
光敏电阻的阻值变化也受到一些外部因素的影响。
例如，温度对光敏电阻的阻值变化有一定的影响。
在一些应用中，为了减小温度对光敏电阻的影响，可以通过控制环境温度或者采用温度补偿的方法来消除温度对阻值变化的影响。
除了温度，光敏电阻的阻值变化还可能受到其他因素的影响，例如湿度、压力等。
因此，在应用光敏电阻时，需要考虑这些因素对阻值变化的影响，并采取相应的措施来消除或者减小这些影响。
光敏电阻的阻值变化是通过光敏材料的光电效应实现的。
光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小，随着光照强度的减小而增大。
光敏电阻的阻值变化是连续的，可以通过测量阻值的变化来实现对光照强度的精确控制。
然而，光敏电阻的阻值变化也受到温度等外部因素的影响，需要采取相应的措施来消除或者减小这些影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。
在大多数情况下，该特性为非线性。
（6）伏安特性曲线。
伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。
（7）温度系数。
光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。
（8）额定功率。
额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。
Ⅴ.工作原理
光敏电阻的工作原理是基于光电效应。
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。
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，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体，以免受潮影响其灵敏度。
入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。
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，也加交流电压。
半导体的导电能力取决于半导体导带载流子数目的多少。
Ⅵ.优缺点
优点
部的光电效应和电极无关（光电二极管才有关），即可以使用直流电源
灵敏度和半导体材料、以及入射光的波长有关
环氧树脂胶封装,可靠性好,体积小,灵敏度高,反应速度快,光谱特性好
缺点
受温度影响较大,响应速度不快，在ms到s之间，延迟时间受入射光的光照度影
响（光电二极管无此缺点，光电二极管灵敏度比光敏电阻高）.
Ⅶ.伏安特性曲线
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。
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。
图（３）光敏电阻光照特性曲线图（４）光敏电阻照度—电阻特性曲线
几种常用光敏电阻的光谱特性曲线如图（5）所示，对于不同波长的光，光敏电阻的灵敏度是不同的。
从图中可以看出，硫化镉的峰值在可见光区域，而硫化铅的峰值在红外区域。
因此，在选用光敏电阻时应当把元件和光源的种类结合起来考虑，才能获得满意的结果。
图（５）光敏电阻光谱特性曲线
当光敏电阻元件温度升高时，光敏电阻的阻值会下降，并且暗电阻比亮电阻下降更多。
环境温度对低照度时电阻值的影响比在高照度时影响更大，因此，当环境温度升高时，光敏电阻的亮电阻与暗电阻之差值会减小，这意味着光敏电阻的光电流会有所降低，图（6）示出了Cds光敏电阻在光照度一定时光电流与环境温度的关系曲线，可以看出环境温度上升时CdS光敏电阻的光电流会有所下降。
图（６）光敏电阻温度特性曲线.。