实验一光敏电阻特性测量实验

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光敏电阻的特性实验报告

光敏电阻的特性实验报告

光敏电阻的特性实验报告光敏电阻的特性实验报告引言:光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的器件。

它在各种电子设备中被广泛应用,如光敏开关、光敏传感器等。

本实验旨在探究光敏电阻的特性,并通过实验数据分析其工作原理。

实验材料:1. 光敏电阻2. 电压源3. 电流表4. 电阻箱5. 光源6. 实验电路板实验步骤:1. 将光敏电阻连接到电路板上,注意正确连接极性。

2. 将电流表与电阻箱串联,连接到电路板上。

3. 将电压源与电路板相连,调节电压值为适当范围。

4. 将光源照射到光敏电阻上,并记录电流表的读数。

5. 改变光源的距离或强度,重复步骤4,记录多组数据。

实验结果:通过实验记录的数据,我们可以得到以下结论:1. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小。

当光照强度较弱时,电阻值较大;当光照强度较强时,电阻值较小。

这与光敏电阻的工作原理相符。

2. 光敏电阻的电阻值与光照距离成反比关系。

当光源距离光敏电阻较远时,光照强度较弱,电阻值较大;当光源距离光敏电阻较近时,光照强度较强,电阻值较小。

3. 光敏电阻的电阻值变化不仅与光照强度有关,还与光源的波长有关。

不同波长的光照射到光敏电阻上,其电阻值的变化程度也不同。

讨论与分析:光敏电阻的特性实验结果与我们对其工作原理的理解相符。

光敏电阻的工作原理是基于光敏材料的光电效应。

当光照射到光敏电阻上时,光子的能量被光敏材料吸收,使其内部电子跃迁到导带中,从而导致电阻值下降。

因此,光敏电阻能够根据光照强度的变化来改变电阻值。

在实际应用中,光敏电阻常用于光敏传感器中。

通过测量光敏电阻的电阻值,可以获得环境光照强度的信息。

在自动照明系统中,光敏电阻可以根据光照强度的变化来控制灯光的亮度,实现自动调节。

此外,光敏电阻还可以用于光敏开关的设计。

通过光敏电阻的电阻值变化,可以实现光敏开关的开关控制。

当光照强度达到一定阈值时,光敏电阻的电阻值发生变化,从而触发开关动作。

结论:通过本次实验,我们深入了解了光敏电阻的特性和工作原理。

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。

光敏电阻特性研究实验报告

光敏电阻特性研究实验报告

光敏电阻特性研究实验报告光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的元件,它在光敏元件中具有重要的应用价值。

本实验旨在研究光敏电阻的特性,通过实验数据的采集和分析,探讨光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律,为光敏电阻在实际应用中的选型和设计提供参考依据。

实验一,光照强度对光敏电阻的影响。

在实验室条件下,我们利用可调光源和万用表进行了一系列实验。

首先,我们将光敏电阻置于黑暗环境中,记录下此时的电阻值;随后,逐渐增加光源的亮度,每隔一定时间记录光敏电阻的电阻值。

实验结果表明,光照强度与光敏电阻的电阻值呈现出负相关的关系,即光照强度越大,光敏电阻的电阻值越小。

这一结果与光敏电阻的基本特性相符,也为后续实验提供了重要的数据支撑。

实验二,光敏电阻的响应速度。

为了研究光敏电阻的响应速度,我们设计了一组实验。

在实验中,我们利用光敏电阻和示波器搭建了一个简单的实验电路,通过改变光源的亮度,观察光敏电阻电阻值的变化情况。

实验结果显示,光敏电阻的响应速度较快,当光源亮度发生变化时,光敏电阻的电阻值能够迅速做出相应调整。

这一特性使得光敏电阻在光控自动调节系统中具有广泛的应用前景。

实验三,光敏电阻的温度特性。

在实验室条件下,我们对光敏电阻的温度特性进行了研究。

通过改变环境温度,记录光敏电阻的电阻值,得出了光敏电阻在不同温度下的电阻变化规律。

实验结果表明,光敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,这一特性需要在实际应用中进行合理的温度补偿,以确保系统的稳定性和可靠性。

结论。

通过本次实验,我们深入研究了光敏电阻的特性,并取得了一系列有意义的实验数据。

光敏电阻在光照强度、响应速度和温度特性等方面表现出了一系列重要的特点,这些特性为光敏电阻在光控自动调节系统、光电传感器等领域的应用提供了重要的理论依据。

同时,我们也发现了一些需要进一步深入研究的问题,比如光敏电阻的光谱特性、长期稳定性等方面的研究仍有待深入。

希望通过本次实验,能够为光敏电阻的应用和研究提供一定的参考价值,推动光敏电阻领域的进一步发展和应用。

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。

光敏电阻的光电特性实验报告

光敏电阻的光电特性实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除光敏电阻的光电特性实验报告篇一: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。

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。

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。

(2)光敏电阻的光源由一激光提供。

并经过两偏振片调整光强后照射在光敏电阻上。

其中一偏振片与角速度传感器相连到750接口。

试验中保持光强从最弱到最强间变化。

(3)打开Datastudio软件,创建一个新实验。

(4)在Datastudio软件的窗口中设置750接口的传感器连接,并设置采样率。

(5)在Datastudio软件的窗口打开一个图表。

(5)接通光敏电阻所在电路电源;(6)打开激光器,调整两偏振片,然后调整带有角速度传感器的偏振片使照到光敏电阻处的光强最小;(7)在Datastudio软件窗口中启动数据采集,并转动带有角速度传感器的偏振片使光敏电阻处的光强从最小到最强间变化。

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光敏电阻特性实验报告引言: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。

在本次实验中,我们将对光敏电阻的特性进行研究和分析。

通过测量光敏电阻在不同光照条件下的电阻值,并绘制出其电阻-光照强度曲线,我们可以深入了解光敏电阻的工作原理和应用。

实验目的:1. 掌握光敏电阻的基本特性和工作原理;2. 理解光敏电阻与光照强度之间的关系;3. 学会使用光敏电阻进行光照强度的测量。

实验步骤:1. 准备实验所需材料:光敏电阻、电阻箱、电流表、电压表、光源等;2. 搭建实验电路:将光敏电阻与电阻箱、电流表和电压表连接,接通电源;3. 调节电阻箱的阻值,使得光敏电阻的电流和电压在一定范围内;4. 使用光源照射光敏电阻,并记录相应的电流和电压数值;5. 重复步骤4,改变光源的距离或光照强度,记录不同条件下的电流和电压数值;6. 根据记录的数据,绘制出光敏电阻的电阻-光照强度曲线。

实验结果与分析:根据实验记录的数据,我们得到了光敏电阻在不同光照强度下的电流和电压数值。

通过计算,我们可以得到光敏电阻的电阻值。

进一步分析数据,我们可以得到以下结论:1. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小。

这是因为光敏电阻的电阻值与光照强度呈反比关系,即光照强度越大,电阻值越小。

2. 光敏电阻的电阻-光照强度曲线呈非线性关系。

在低光照强度下,电阻值变化较小;而在高光照强度下,电阻值变化较大。

这是由于光敏电阻的材料特性决定的,其电阻值的变化不是线性的。

3. 光敏电阻的灵敏度取决于光源的距离和光照强度。

当光源距离光敏电阻较近或光照强度较大时,光敏电阻的电阻值变化更为显著。

实验应用:光敏电阻在实际应用中有着广泛的用途。

由于其能够根据光照强度的变化而改变电阻值,因此可以用于光照强度的测量和控制。

以下是一些光敏电阻的应用案例:1. 光敏电阻在自动照明系统中的应用。

通过检测光敏电阻的电阻值,可以实现自动调节室内照明的亮度,提高能源利用效率。

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1 光敏电阻基本特性实验实验目的:1. 了解光敏电阻的基本概念和组成结构。

2. 探究光敏电阻的灵敏度与光照强度之间的关系。

3. 利用光敏电阻测量光照强度。

4. 学习使用调制信号进行光敏电阻的测量。

实验仪器:1. 光敏电阻模块。

2. 示波器。

3. 波形发生器。

4. 多用表。

实验原理:光敏电阻是一种根据光照强度变化而变化阻值的电阻。

其工作原理是:光照射到光敏电阻上,引起电子和空穴对的生成,电子和空穴对的数量与光照强度成正比。

在弱光下,光敏电阻的电阻值较大;在强光下,光敏电阻的电阻值较小。

光敏电阻主要应用于光照强度的检测和自动调节领域。

实验过程:1. 将光敏电阻模块连接到示波器上,并将示波器的电源接口接到交流电源。

2. 打开示波器,选择恰当的通道进行机内初始化。

3. 将波形发生器的输出接到光敏电阻模块的输入端,并将电源接到交流电源。

4. 调节波形发生器的频率和幅度,以使输出正弦波信号幅度达到合适的大小。

5. 调节光敏电阻模块的电位器,使输出正弦波信号的峰值达到最大。

6. 测量示波器屏幕上的波形峰值,并记录下来。

7. 切换波形发生器的电压模式,将输出信号调整为方波信号。

8. 对输出的方波信号进行调制,以模拟不同光照强度的情况。

9. 测量示波器屏幕上的波形峰值,并记录下来。

10. 将示波器通道切换到测量直流电流的档位,并将多用表的测量范围调整到适当的量程。

11. 将光敏电阻模块的输出端接到多用表上,测量光敏电阻输出的电流值。

12. 将光敏电阻模块的电位器调回原来位置,观察波形变化。

实验结果:1. 测量光敏电阻模块输出信号的峰值,记录下来。

2. 调制输出信号,测量不同光照强度情况下波形峰值的变化,记录下来。

3. 测量光敏电阻模块输出的电流值,记录下来。

实验分析:根据实验结果,可以得到光敏电阻的电阻值随光照强度的变化而变化的规律。

光照强度越强,光敏电阻的电阻值越小;光照强度越弱,电阻值越大。

同时,可以根据光敏电阻模块输出信号的峰值来对光照强度进行测量。

光敏电阻特性实验

光敏电阻特性实验

实验一光敏电阻特性实验一:;实验原理: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。

由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻,不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。

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。

实验所需部件:稳压电源、光敏电阻、负载电阻(选配单元)、电压表、各种光源、遮光罩、激光器二: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,暗电阻与亮电阻之差为光电阻,光电阻越大,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输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL,亮电流与暗电流之差称为光电流,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。

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。

按照图(3)接线,电源电压可采用直流稳压电源的负电源。

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。

发光管的接线可参照图(15)。

限流电阻用选配单元上的1K~100K档电位器,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,发光管与光敏电阻顶端可用附件中的黑色软管连接。

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。

光敏电阻特性测定实验及分析

光敏电阻特性测定实验及分析

光敏电阻特性测定实验及分析光敏电阻是一种基于光电效应的元件,当受光照射时,电阻值会发生变化。

光敏电阻的特性测定实验可以通过改变光照强度、波长和角度等条件,来研究光敏电阻的响应特性。

实验步骤:1.搭建电路:将光敏电阻与电源和电阻串联,将电流表与光敏电阻并联。

2.调节电源电压:通过调节电源的电压,使光敏电阻的工作在合适的电压范围内,一般在3V~5V之间。

3.测量光照强度和电流:使用光照度计测量光敏电阻所处环境的光照强度,并使用电流表测量流过光敏电阻的电流。

4.改变光照条件:依次改变光照强度、波长和角度等条件,记录每次的光照强度和电流数值。

5.数据处理和分析:根据测量到的数据,画出光照强度与电流的关系曲线,分析其规律。

实验所需仪器和材料:1.光敏电阻:选择具有较高灵敏度和稳定性的光敏电阻。

2.电源:提供适当的电压供给光敏电阻。

3.电流表:用于测量流过光敏电阻的电流。

4.光照度计:测量光照强度。

实验需要注意的问题:1.光敏电阻的工作电压范围要合适,过高的电压可能导致光敏电阻烧毁,而过低的电压可能使光敏电阻失去响应能力。

2.测量过程中需保证实验环境的稳定性,避免外界光照干扰实验结果。

3.为了获得更准确的结果,需要多次测量并取平均值。

实验结果分析:通过实验可以得到光敏电阻对不同光照条件的响应规律。

一般情况下,光敏电阻的电阻值随着光照强度的增加而减小,即光敏电阻对光的强度呈负相关。

这是因为光敏电阻受光照射时,内部光电效应引起的载流子的产生和迁移,使电阻值发生变化。

随着光照强度的增大,载流子的产生和迁移速度加快,电阻值变小。

另外,光敏电阻对不同波长的光的响应也有所差异。

不同波长的光子能量不同,因此光子在光敏电阻中产生的影响也不同。

以宽禁带的半导体材料为基础的光敏电阻,在不同波长的光照下,载流子密度和迁移规律不同,导致光敏电阻电阻值的改变也不同。

此外,光敏电阻对光照的角度也有一定的响应特性。

光照角度的改变会导致光在光敏电阻中入射深度的变化,进而影响载流子的密度和迁移情况,从而改变光敏电阻的电阻值。

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。

光敏电阻实验报告

光敏电阻实验报告

实验一光敏电阻实验一、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,掌握光敏电阻的工作原理。

二、实验原理光线的作用下,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,如下图所示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为光敏电阻。

光敏电阻是用半导体的光电效应制成的电阻器,电阻值随入射光的强弱而改变。

入射光强,电阻减小;入射光弱,电阻增大。

三、实验步骤及结果1.完成固定照度下伏安特性手动测量实验软件切换到“仿真与测量”选项卡Step1:开启平台电源,(听到“嘀嘀”声),用遮光罩将光敏电阻和四个LED 灯罩住,拨动拨码开关,点亮实验模块上三个LED灯(灯的数目可任意)。

**Step2:保持拨码开关状态和遮光罩位置不动。

在选项卡界面的“调整A0输出值”一栏中,通过滑动游标或是手动输入A0值,改变恒流源供电电压A0,并点击“写入”按钮(点击后板上“ACTIVE"处的灯会亮一下)。

之后用数字万用表测量光敏电阻RG两端的Vout,并记录在表格内。

Step3:计算RG阻值:恒流源电路的电流为i=U/Ri(U为恒流源供电电压A0,Ri由上表可知,在3个光源的照度下,改变恒流源的电压,测得的光敏电阻阻值在小范围内波动,计算均值得到此时的阻值为2.78kΩ。

2.完成照度手动测量实验Step1:保持A0不变,用遮光罩将光敏电阻和四个LED灯罩住,拨动拨码开关,依次点亮实验模块上每个LED灯(注:这里是指增加点亮的LED灯的数目),测试Vout 并计算出RG值填入表格。

Step2:软件切换到“特性曲线”选项卡,手动输入RG阻值,之后光标移在照3.灵敏度手动测量需要手动实测nextsense04上的光敏电阻的亮阻和暗阻值,并填入下表。

暗阻:用手指按住“灵敏度测量”区域的光敏电阻(也可以用其他方式测量暗电阻),万用表测量两端电阻。

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光电子技术基础实验报告
实验题目光敏电阻特性测量实验日期2020.09.04 姓名组别04 班级18B 学号
【实验目的】
1、了解光敏电阻的工作原理和使用方法;
2、掌握光强与光敏电阻电流值关系测试方法;
3、掌握光敏电阻的光电特性及其测试方法;
4、掌握光敏电阻的伏安特性及其测试方法;
5、掌握光敏电阻的光谱响应特性及其测试方法;
6、掌握光敏电阻的时间响应特性及其测试方法。

【实验器材】
光电技术创新综合实验平台一台
特性测试实验模块一块
光源特性测试模块一块
连接导线若干
【实验原理】
光敏电阻在黑暗的室温条件下,由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导,该电导称为暗电导,其倒数为暗电阻,一般的暗电导值都很小(或暗电阻阻值都很大)。

当有光照射在光敏电阻上时,电导将变大,这时的电导称为光电导。

电导随光照量变化越大的光敏电阻,其灵敏度就越高,这个特性就称为光敏电阻的光电特性,也可定义为光电流与照度的关系。

光敏电阻在弱辐射和强辐射作用下表现出不同的光电特性(线性和非线性),实际上,它的光电特性可用在“恒定电压”下流过光敏电阻的电流IP ,与作用到光敏电阻上的光照度 E 的关系曲线来描述,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。

光敏电阻的本质是电阻,因此它具有与普通电阻相似的伏安特性。

在一定的光照下,加到光敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。

光敏电阻的符号和连接
【实验注意事项】
1、打开电源之前,将“电源调节”处旋钮逆时针调至底端;
2、实验操作中不要带电插拔导线,应该在熟悉原理后,按照电路图连接,检查无误后,方可打开电源进行实验;
3、若照度计、电流表或电压表显示为“1_”时说明超出量程,选择合适的量程再测量;
4、严禁将任何电源对地短路。

5、仪器通电测试前,一定要找老师检查后方可通电测试。

【主要实验步骤】
基础实验:
组装好光源、遮光筒和光探结构件,如下图所示:
1、打开台体电源,调节照度计“调零”旋钮,至照度计显示为“000.0”为止。

2、特性测试模块的 0-12V(J5)和 GND 连接到台体的 0-30V 可调电源的 Vout+和 Vout- 上。

3、J5连接电流表+极,电流表-极连接光敏电阻套筒黄色插孔,光敏电阻套筒蓝色插孔连接J6,电压表+极连接光敏电阻套筒黄色插孔,电压表-极连接光敏电阻套筒蓝色插孔。

光敏电阻红黑插座与照度计红黑插座相连。

(RP1的值可根据器件特性自行选取)
4、将光源特性测试模块+5V,-5V和GND连接到台体的+5V,-5V和GND1上,航空插座FLED-IN与全彩灯光源套筒相连接。

打开光源特性测试模块电源开关K101,将S601,S602, S603开关向下拨(OFF档),使光照强度为0,即照度计显示为0。

5、将S601,S602,S603开关向上拨(ON档),将可调电源电压调为5V,光源颜色选为白光,按“照度加”或“照度减”,测量照度为100Lx、150Lx、200Lx、250Lx、300Lx、350Lx、400Lx、450Lx、500Lx、550Lx、600Lx电压表对应的电压值U,电流表对应的电流值I,光敏电阻值
RL=U/I。

且将实验数据记录于表1-1中:
6、改变电源供电偏压,分别记录电压为 7V 和 9V 时,不同光照度下对应的电流值,并分别记录于表 1-2 及表 1-3 中:
7、保持照度为 100Lx 不变,调节电源供电偏压,使供电偏压为 1V、2V、3V、4V、5V、
6V、7V、8V、9V、10V,分别记录对应的电流值,并记录表 1-4 中:
8、按“照度加”,调节使光照为 200Lx、400Lx,记录同一光照不同电压下对应的电流值,并分别记录表 1-5 至表 1-9 中:
9、使可调电源偏压调为 5V 分别测量不同颜色光在 200 Lx 光照强度下,光敏电阻的电流值,将各个光源 200 lx 照度下光敏电阻的电流值记录在表 1-10 中:
10、将S601,S602,S603开关向下拨(OFF档),将可调电源电压调为5V。

将光源特性测试模块的J701与光源特性测试模块的J601,J602,J603插座相连接。

观察光源特性测试模块的J701点波形和特性测试模块J6点波形,分析光敏电阻的时间响应特性。

11、将“电源调节”旋钮逆时针旋至不可调位置,关闭实验台电源。

【实验结果与数据处理】
表 1-1 5V 偏压下,光强与光敏电阻阻值关系测量照度(Lx)50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 电压U(V)
电流I(mA)
电阻RL(KΩ)
表 1-2 7V 偏压下,光强与光敏电阻阻值关系测量照度(Lx)50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 电压 U(V)
电流 I(mA)
电阻 RL
(KΩ)
表 1-3 9V 偏压下,光强与光敏电阻阻值关系测量照度(Lx)50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 电压(V)
电流 I(mA)
电阻 RL
(KΩ)
表 1-4 100Lx 照度,光敏电阻伏安特性测试
偏压(V)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U(V)
电流I(mA)
表 1-5 200Lx 照度,光敏电阻伏安特性测试
偏压(V)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U(V)
电流I(mA)
表 1-6 400Lx 照度,光敏电阻伏安特性测试
偏压(V)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U(V)
电流I(mA)
表 1-10 光敏电阻光谱特性测试
光源指示1(红色) 2(橙色) 3(黄色) 4(绿色) 5(青色) 6(蓝色) 电流(mA)
【实验结论与思考题】
1、绘制光敏电阻伏安特性曲线、光照特性曲线。

2、绘制光敏电阻阻值与光强的关系图。

3、选用光敏电阻应当注意什么?
【教师评语及成绩】。

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