光敏电阻基本特性及主要参数的测试

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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;

光敏电阻特性测定实验及分析(最全)word资料

光敏电阻特性测定实验及分析(最全)word资料

光敏电阻特性测定实验及分析(最全)word资料光敏电阻特性测定实验及分析何乾伟1张钰2摘要:随着电子技术的不断发展,光敏电阻作为一种重要的电子元件,由于其具有灵敏度高、反应速度快、体积小和可靠性好等特点而不断被开发,但科学研究以及市场应用对光敏电阻的性能要求也越来越高。

首先简单介绍了光敏电阻的工作原理及主要参数,然后针对光敏电阻的伏安特性和光照特性的测量需要进行了实验设计,完成了对光敏电阻暗电阻、亮电阻、灵敏度、光谱特性、响应时间和频率特性等参数的测量,并分析其中的规律。

关键词:光敏电阻特性分析实验0引言光敏电阻是利用材料或器件的电导率会随外加光源的改变而变化的性质制作的一种不同于普通定值电阻的可变电阻。

由于其灵敏度高、反应速度快、体积小和可靠性好等原因,被广泛运用于各种光控电路之中。

作为一种重要的电子元件,光敏电阻具有许多特性参数。

光敏电阻在无光照的条件下电阻一般很大,当存在光照时,其电阻便会大大下降。

本文针对光敏电阻的伏安特性和光照特性的测量需要进行了实验设计,完成了对光敏电阻暗电阻、亮电阻、灵敏度、光谱特性、响应时间和频率特性等参数的测量,并分析其中的规律,为以后对光敏电阻的研究提供了资料。

1光敏电阻的工作原理及主要参数1.1光敏电阻的工作原理材料或器件受到光照时电导率发生变化的现象称为内光效应。

当光源存在时,发生内光效应,材料或器件吸收的能量使部分价带电子变迁到导带,与此同时,在价带中便形成了空穴,由于载流子个数的增加,材料或器件的导电率也随之增加。

光源消失后,由光子激发产生的电子──空穴对将逐渐复合,光敏电阻的阻值也将恢复原值。

光敏电阻的制作材料为半导体,它是利用内光效应原理而制作的光电元件。

在光照条件下阻值一般会减小,这种现象称之为光导效应。

光敏电阻是一个可变电阻器件,没有极性,在直流电和交流电压下都可以正常工作。

1.2主要参数暗电流:在一定温度下,光敏电阻不受光照时,通过的电流称为暗电流。

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。

光敏电阻的主要参数与特性(精)

光敏电阻的主要参数与特性(精)

光敏电阻的主要参数与特性1. 光敏电阻的主要参数(1) 暗电阻♦光敏电阻在不受光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。

2. 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。

硫化镉光敏电阻的伏安特性(2)光谱特性♦光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性,亦称为光谱响 应。

下图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。

4100 200功悴 W2O <色無护一遅老15000A 射光淮庚i 和30(X10 100閒w4<)2fl光敏电阻的光谱特性(3)光照特性♦光敏电阻的光照特性是光敏电阻的光电流与光强之间的关系,如图8-10所示♦由于光敏电阻的光照特性呈非线性,因此不宜作为测量元件,一般在自动控制系统中常用作开关式光电信号传感元件。

0 0.6 1.2ma* am)光敏电阻的光照特性(4)温度特性♦光敏电阻受温度的影响较大。

当温度升高时,它的暗电阻和灵敏度都下降。

♦温度变化影响光敏电阻的光谱响应,尤其是响应于红外区的硫化铅光敏电阻受温度影响更大。

下图为硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线。

ion •硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线(5)光敏电阻的响应时间和频率特性♦实验证明,光电流的变化对于光的变化,在时间上有一个滞后,通常用时间常数t 来描述,这叫做光电导的弛豫现象。

所谓时间常数即为光敏电阻自停止光照起到电流下降到原来的63%所需的时间,因此,t越小,响应越迅速,但大多数光敏电阻的时间常数都较大,这是它的缺点之一。

下图所示为硫化镉和硫化铅的光敏电阻的频率特性。

入射光调制频率(Hz)光敏电阻的频率特性。

《传感器实验指导》光敏电阻传感器特性及应用实验

《传感器实验指导》光敏电阻传感器特性及应用实验

《传感器实验指导》光敏电阻传感器特性及应用实验1.了解光敏电阻的光电特性2.了解光敏电阻暗电流、光电流的测量方法3.掌握光敏电阻的伏安特性、负载特性的测量方法1.分析光敏电阻传感器测量电路的原理;2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路;3.软件观测亮度变化时输出信号的变化情况;4.记录实验波形数据并进行分析。

1.开放式传感器电路实验主板;2.光敏电阻亮度测量模块;3.导线若干。

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。

实际上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。

图5-1 光敏电阻的电极实验原理及内容:光敏电阻的主要参数及测试方法: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。

在测量光敏电阻的暗电流时,应先将光敏电阻置于黑暗环境中30分钟以上,否则电压表的读数会较长时间后才能稳定。

将光敏电阻完全置入黑暗环境中(用遮光罩为光敏电阻遮光,且不通电),使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端,即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。

由于光敏电阻的个体差异,某些暗电阻可能大于200兆欧,属于正常现象。

利用图5-2,可以测量光敏电阻的暗电流,图中取E=12V,RL=10M,由电压表读数除以RL,即可得出光敏电阻的暗电流I暗。

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。

亮电阻的测试:在一定的光照条件下(移除遮光罩)由Counter输出PWM波驱动LED光源,使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端,即可得到光敏电阻的暗电阻R亮。

利用图5-3,取E=12V,RL=2k。

光敏电阻的特性及型号参数

光敏电阻的特性及型号参数

光敏电阻的特性及型号参数光敏电阻的特性及型号参数光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换,光敏电阻的阻值随光照强弱而改变,光线越强,阻值变得越小。

在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达到 1~10M 欧,在强光条件下,它的阻值(亮阻)只有几百至几千欧。

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。

可见光敏电阻具有灵敏度高,反应速度快,稳定可靠的特点吗,根据光敏电阻的这个特性,可用它来设计光控可调光电路,光控开关等。

1、暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻,或暗阻。

此时流过的电流称为暗电流。

例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。

光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。

此时流过的电流称为亮电流。

MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。

亮电流与暗电流之差称为光电流。

显然,光敏电阻的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,也就是说暗电流要小,亮电流要大,这样光敏电阻的灵敏度就高。

2、伏安特性在一定照度下,光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的关系,称为伏安特性。

3、光电特性光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。

如图2.6.3所示,光敏电阻的光电特性呈非线性。

因此不适宜做检测元件,这是光敏电阻的缺点之一,在自动控制中它常用做开关式光电传感器。

4、光谱特性对于不同波长的入射光,光敏电阻的相对灵敏度是不相同的。

各种材料的光谱特性如图2.6.4所示。

从图中看出,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。

5、频率特性当光敏电阻受到脉冲光照时,光电流要经过一段时间才能达到稳态值,光照突然消失时,光电流也不立刻为零。

这说明光敏电阻有时延特性。

由于不同材料的光敏电阻时延特性不同,所以它们的频率特性也不相同。

光敏电阻实验报告

光敏电阻实验报告

光敏电阻实验报告光敏电阻实验报告引言:光敏电阻是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的器件,广泛应用于光敏控制、光敏传感和光敏测量等领域。

本实验旨在通过对光敏电阻的实际应用与实验验证,深入了解光敏电阻的工作原理、特性和应用。

一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作,深入了解光敏电阻的基本特性,包括光敏电阻的光敏特性、电阻变化规律等,并通过实验结果验证光敏电阻的工作原理。

二、实验器材和原理实验所需器材包括:光敏电阻、电源、电压表、电流表、光源、万用表等。

光敏电阻是一种半导体器件,其工作原理基于光照强度对半导体电阻的影响。

当光照强度增大时,光敏电阻的电阻值减小;当光照强度减小时,光敏电阻的电阻值增大。

三、实验步骤1. 将光敏电阻与电路连接,其中光敏电阻的一端接地,另一端接电源正极。

2. 通过电流表和电压表测量光敏电阻的电流和电压值。

3. 调节光源的光照强度,观察光敏电阻的电流和电压变化。

4. 记录实验数据,并绘制光照强度与光敏电阻电阻值的关系曲线。

四、实验结果与分析根据实验数据绘制的光照强度与光敏电阻电阻值的关系曲线显示,在光照强度增大的情况下,光敏电阻的电阻值呈现逐渐减小的趋势;而在光照强度减小的情况下,光敏电阻的电阻值逐渐增大。

这验证了光敏电阻的工作原理,即光照强度对光敏电阻的电阻值有直接影响。

五、实验应用光敏电阻在实际应用中具有广泛的用途。

其中,最常见的应用是在光敏控制系统中,通过光敏电阻感知光照强度的变化,并控制其他设备的开关。

例如,室内照明系统中的光敏电阻可以根据光照强度的变化自动调节灯光的亮度,实现能源的节约和舒适的照明环境。

此外,光敏电阻还被广泛应用于光敏传感器和光敏测量领域。

例如,光敏电阻可以用于血氧饱和度检测仪器中,通过测量光敏电阻的电阻变化来判断人体的血氧饱和度。

光敏电阻也可以应用于光敏测量仪器中,用于测量光源的亮度和光照强度等参数。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了光敏电阻的工作原理、特性和应用。

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实验目的:通过实验研究光敏电阻的特性,并探究光敏电阻的光照度对电阻值的影响。

实验器材:1.光敏电阻2.电阻箱3.多用电表4.正弦波信号发生器5.光源6.PPT实验执行时序图实验原理:光敏电阻是一种根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。

光敏电阻由光敏材料制成,其电阻值与光照强度成反比。

当光敏电阻暴露在光线下时,光敏材料吸收光子,并产生载流子,从而使电阻值减小。

实验步骤:1.将光敏电阻与电阻箱和电源相连,组成电路。

2.将多用电表设置为电阻测量模式,并连接到电路中,用于测量光敏电阻的电阻值。

3.使用正弦波信号发生器,连接到电路中的电源,提供交流电源。

4.将光源对准光敏电阻,并调整光照强度。

5.分别测量不同光照强度下光敏电阻的电阻值。

6.记录测量结果,并对实验数据进行分析和总结。

实验结果:根据实验数据测量结果,在不同光照强度下记录了光敏电阻的电阻值。

随着光照强度的增加,光敏电阻的电阻值逐渐减小。

这表明光敏电阻的电阻值与光照强度成反比。

实验总结与分析:通过本次实验,我们了解了光敏电阻的特性,并验证了光敏电阻的电阻值与光照强度的关系。

光敏电阻在光线下表现出明显的特性变化,可以被应用于光敏开关、自动调光等领域。

在实际应用中,我们还可以通过调整光敏电阻的参数来满足不同的要求。

然而,本实验还存在一些限制和改进空间。

首先,光敏电阻的光照度与电阻值的关系是非线性的,在高光照强度时,电阻值接近零,而在低光照强度时,电阻值较大。

因此,我们可以进一步研究光敏电阻在不同光照强度下的电阻值变化曲线,探索其非线性特性。

此外,本实验的光照强度调节仅使用了光源的近距离调节,可以尝试使用不同光源、不同距离和不同角度进行光照度的变化,以进一步研究光敏电阻的响应特性。

综上所述,实验结果表明,光敏电阻的电阻值受光照强度的影响,并且具有非线性特性。

进一步研究光敏电阻的特性可以为其在光电领域的应用提供更多可能性。

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。

光敏电阻实验报告

光敏电阻实验报告

一、实验目的1. 了解光敏电阻的工作原理及其基本特性。

2. 掌握光敏电阻的伏安特性、光照特性等。

3. 熟悉光敏电阻在电路中的应用。

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变化。

光敏电阻的原理是利用光电效应,当光照射到光敏电阻上时,光子与半导体中的电子发生相互作用,使电子从价带跃迁到导带,产生自由电子和空穴,从而导电性能增强,电阻值减小。

三、实验仪器与设备1. 光敏电阻(1只)2. 直流稳压电源(1台)3. 电流表(1只)4. 电压表(1只)5. 开关(1只)6. 灯泡(1只)7. 导线(若干)四、实验内容与步骤1. 光敏电阻伏安特性测试(1)按电路图连接实验电路,光敏电阻接入电路中。

(2)打开直流稳压电源,调节输出电压,记录不同电压下光敏电阻的电流值。

(3)将实验数据记录在表格中,绘制伏安特性曲线。

2. 光敏电阻光照特性测试(1)将光敏电阻接入电路中,记录光敏电阻在无光照和有光照条件下的电阻值。

(2)调节光源的强度,记录不同光照强度下光敏电阻的电阻值。

(3)将实验数据记录在表格中,绘制光照特性曲线。

3. 光敏电阻应用实验(1)设计一个简单的光控开关电路,将光敏电阻接入电路中。

(2)调节电路参数,使光控开关在白天关闭,晚上打开。

(3)观察实验现象,验证光控开关的工作原理。

五、实验结果与分析1. 光敏电阻伏安特性曲线如图1所示,可以看出,随着电压的增大,光敏电阻的电流也随之增大,且电流与电压近似呈线性关系。

2. 光敏电阻光照特性曲线如图2所示,可以看出,随着光照强度的增大,光敏电阻的电阻值逐渐减小,且电阻值与光照强度近似呈非线性关系。

3. 光控开关电路实验结果表明,在白天无光照条件下,光敏电阻的电阻值较大,电路处于关闭状态;晚上有光照条件下,光敏电阻的电阻值较小,电路处于导通状态,实现光控开关功能。

六、实验结论1. 光敏电阻是一种半导体器件,其电阻值随入射光的强弱而变化。

2. 光敏电阻具有伏安特性和光照特性,可用于电路中实现光控功能。

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。

光敏电阻的主要参数与特性

光敏电阻的主要参数与特性

光敏电阻的主要参数与特性光敏电阻(Light Dependent Resistor,简称LDR),也被称为光敏电阻器、光敏电阻元件或光敏电阻器件,是一种感光元件,其电阻值随环境光照强度的变化而变化。

光敏电阻广泛应用于光电自动控制、光敏传感器、光学测量仪器等领域。

以下是光敏电阻的主要参数与特性的详细介绍。

1.参数:1.1光敏特性:光敏电阻的一个主要参数是光敏特性,它描述了光敏电阻的电阻值随着光照强度的变化情况。

光敏特性通常表示为灵敏度曲线,以光照强度与电阻值之间的关系来表示。

1.2光敏范围:光敏电阻的光敏范围是指其对环境光照强度的响应范围。

一般来说,光敏电阻器件对可见光较敏感,但对红外和紫外光的响应范围较窄。

1.3 光阻率:光阻率是指光敏电阻在规定照明光源下单位阻值的阻值。

通常以光强度为1 lx时的电阻值作为标准进行计算。

1.4暗阻抗:暗阻抗是指光敏电阻在无照光的情况下的电阻值。

暗阻抗是光敏电阻的一个重要参考参数,它与光照强度的变化有关。

1.5环境温度特性:光敏电阻在不同环境温度下的电阻值变化也是一个重要参数。

通常情况下,光敏电阻的电阻值会随着环境温度的升高而下降。

2.特性:2.1灵敏度高:光敏电阻在可见光范围内对光照变化非常敏感,能够快速响应光照强度的变化。

2.2高分辨率:由于光敏电阻的灵敏度高,它可以提供高分辨率的光照测量结果,适用于需要高精度的应用。

2.3反应迅速:光敏电阻的响应速度快,能够在毫秒级别内对光照变化作出响应。

2.4线性度高:光敏电阻的电阻值与光照强度呈线性关系,可以实现较高的测量精度。

2.5低功耗:光敏电阻在工作时只需要较低的功率供应,能够节省能源和电池寿命。

2.6可靠性强:光敏电阻器件具有较长的使用寿命和稳定性,不容易受到外界环境的影响。

2.7尺寸小:光敏电阻器件体积小、重量轻,尺寸便于微型化设计和集成。

2.8易于控制:光敏电阻器件的电阻值可以通过改变外界光照强度来控制,便于实现自动控制和调节。

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。

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 CI6874CI6503 ——电压范围:±10 V AC/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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光敏电阻特性测试及分析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。

打开光源,调整光源,使平行光均匀入射到偏振片上,调整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。

1 2 3 4 51光源2起偏器3减偏器4线性稳压电源5接收器(图一)5、仪器接线表6、仪器的调整目测调节光源、各偏振片、接收器、的中心轴大致等高,并处于同一轴线上,使出射光能均匀照射到光敏电阻并使光电流输出最大。

五、实验步骤1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻R暗,移开遮光罩,在环境光照下测得的光敏电阻的阻值为亮电阻,亮电导与暗电导之差为光电导,光电导越大,则灵敏度越高。

在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻,试作性能比较分析。

2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流按照图(3)接线,电源可从+2~+8V间选用,分别在暗光和正常环境光照下测出暗电流I d和亮电流I L,则光电流Ip=I L-I d,光电流越大则灵敏度越高。

分别测出两种光敏电阻的亮电流,并和暗电做性能比较。

3.光敏电阻的光谱特性:用不同的材料制成的光敏电阻有着不同的光谱特性,见图(2)光敏电阻的光谱特性曲线。

图(2)几种光敏电阻的光谱特性当不同波长的入射光照到光敏电阻的光敏面上,光敏电阻就有不同的灵敏度。

更改发光光源,用高亮度LED(红、黄、绿、蓝、白)作为光源,其工作电源可选用直流稳压电源的正电源。

所选限流电阻用1K~100K的可变电位器,首先应置电位器阻值为最大,打开电源后缓慢调小阻值,使发光管逐步发光并至最亮,当发光管达到最高亮度时不应再减小限流电阻阻值,确定限流电阻阻值后不再改变。

依次将各发光管接入光电器件模板上的发光管插座,(各种光源的发光亮度可用照度计测得并可调节发光管电路使之光照度一致)。

发光管与光敏电阻顶端可用一个黑色软管连接。

分别测出光敏电阻在各种光源照射下的光电流,再用固体激光器作为光源,测得光电流,将测得的数据记入下表,据此作出两种光电阻大致的光谱特性曲线:光源/光电流激光红黄绿蓝白光敏电阻I光敏电阻Ⅱ4.光敏电阻的伏安特性:在一定光照度下,光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。

按照图(3)分别测得偏压为3V、6V、9V、12V时的光电流,并尝试高照射光源的光强,测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。

图(3)光敏电阻的测量电路将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。

偏压/光照度150300450600750900背景光3V6V9V12V5.光敏电阻的光电特性:在一定的电压作用下,光敏电阻的光电流与照射光通量的关系为光电特性。

见图(4)所示。

图(4)光敏电阻的光电特性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。

将所测数据记入下表:光通量/光电流光通量1 光通量2 光通量3 光通量4 光通量。

12V偏压(修改?)6.光敏电阻的温度特性:光敏电阻与其他半导体器件一样,性能受温度影响较大.随着温度的升高电阻值增大,灵敏度下降。

请按图(3)测试电路,分别测出常温下和加温(可用电烙铁靠近加温或用电吹风加温,电烙铁切不可直接接触器件)后的伏安特性曲线。

或:置于暗光条件下,打开高亮度光源灯光,调节光源与光敏电阻的距离和照射角度,改变光敏电阻上入射光的光通量,观察光电流的变化。

7.光敏电阻的频率特性:当光敏电阻受到脉冲光照时,光电流要经过一段时间才能达到稳态值,光照突然消失时,光电流也不立刻为零。

这说明光敏电阻有时延特性。

由于不同材料的光敏电阻时延特性不同,所以它们的频率特性也不相同。

但多数光敏电阻的时延都较大,因此不能用在要求快速响应的场合,这是光敏电阻的一个缺陷。

六、光敏电阻的应用实例实验:1,光电自动控制电路图(6)光电自动控制电路见图(6)。

VT1和VT2接成类似复合管电路形式,VT1的发射极电流也是V T2的基极电流,R2既是VT1的负载电阻器又是VT2的基极限流电阻器。

因此,当VT1基极输入微弱的电流(0.1mA),可以控制末级VT2较强电流——驱动电动机运转电流(500mA)的变化。

VT1选用小功率NPN型硅管9013,h fe≈200。

同前计算方法,维持两管同时饱和导通时VT1基极偏置电阻器R1约为3.3kΩ,减去光敏电阻器RG亮阻2kΩ,限流电阻器R1实取1kΩ。

光敏传感器也可以采用光敏二极管,使用时要注意极性,光敏二极管的负极接供电电源正极。

光敏二极管对控制光线有方向性选择,且灵敏度较高,也不会产生强光照射后的疲劳现象。

2.继电器光控电路图(7)继电器光控电路图(7)为继电器光控电路, 继电器K选用JRC—21F等超小型弱功率电磁继电器,线圈电压选6V,消耗功率0.36W。

由于继电器线圈工作电流60mA,比玩具电动机工作电流小,比蜂鸣器、发光二极管工作电流大,因此设计电路时各元件参数介于两者之间,图中参数供参考。

在图9继电器电路中,F为衔铁,D为常闭触点,E为常开触点。

当有光照射光敏电阻时,继电器吸合,常开触点F-E接通,发光二极管VD1点亮,R2为限流电阻器。

图9控制开关S换成干簧管开关、双金属复片开关,就可以进行磁控和热控自动控制了。

继电器触点可以根据需要选用常开或常闭触点。

由于继电器触点与传感控制电路隔离,选用JRX型继电器,其触点可以接220V交流电,直接驱动交流电用电器。

(R1的阻值可选在2-10K Ω之间)3.光控开关和报警电路图(8)光控开关和报警电路及局部示意图当光照度增加时,光敏电阻cds阻值减小,当光照度达到某一门限值以上时,VT1发射极电位上升使VT2饱和导通,VT2集电极电位接近于0,使音乐集成电路得到足够大的工作电流,喇叭发出音乐报警声。

当光照度降到门限值以下时,VT2截止,VT2集电极电位接近于电源电压,音乐集成电路无电流,不工作。

也可采用一级共发射极放大电路直接驱动音乐集成电路,但光照灵敏度会降低。

在正常室光下,即使去掉RP1以增大基极电流,VT1也不会饱和,只有强光才能使VT1饱和导通从而使音乐片发出音响。

若希望提高电路对光照反应灵敏度,可加大RP1或R1的阻值。

音乐集成电路KD153由产生乐曲的芯片和一只NPN型三极管组成,三极管的作用是放大声音信号。

音乐集成电路的电路连接图中悬空端为触发极M,该端输入一个正脉冲时,触发芯片工作,发出一段音乐;接高电平时,使芯片发出连续不断的音乐。

本实验电路中M接的是高电平。

电路中C 为退耦电容,起滤波作用,保证电源电压稳定。

七、注意事项(1)实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率PMAX,PMAX=LV(2)光源照射时灯胆及灯杯温度均很高,请勿用手触摸,以免烫伤。

(3)实验时对各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法,同时也须考虑到环境光照的影响。

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