光敏电阻实验

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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。

实验5:光敏电阻特性实验

实验5:光敏电阻特性实验

实验5 光敏电阻特性实验一、实验目的:了解光敏电阻的光照特性和伏安特性。

二、基本原理:在光线的作用下,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。

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。

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。

实验原理图如图4-1。

图4-1 光敏电阻实验原理图三、需用器件与单元:主机箱中的转速调节0~24V电源、±2V~±10V步进可调直流稳压电源、电流表、电压表;光电器件实验(一)模板、光敏电阻、发光二极管、庶光筒。

四、实验步骤:1.发光二极管(光源)的照度标定1)按图4—2安装接线,接线时注意+、-极性,并将主机箱中的0~24V可调电压调节至最小值;2)将电压表量程拧至20V档,合上主机箱电源,调节主机箱中的0~24V可调电压就可以改变光源(发光二极管)的光照度值按照表4-1进行标定(调节电压源),得到照度——电压对应值,根据表4-1数据做出发光二极管的电压——照度特性曲线。

图4-2 发光二极管工作电压与光照度的对应关系实验接线示意图表4-1 发光二极管电压与光照度的对应关系光照度(Lx)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 电压(V)电压U(V)照度(Lx)2.亮电阻和暗电阻测量1)按图4-3安装接线,接线时注意+、-极性,并将主机箱中的0~24V可调电压调节至最小值。

打开主机箱电源,将±2V~±10V的可调电源开关打到10V档,再缓慢调节0~24V可调电源,使发光二极管二端电压为光照度100Lx时对应的电压(实验步骤1中的标定值)值。

2)10秒钟左右读取电流表(可选择电流表合适的档位20mA档)的值为亮电流I亮。

图4-3 光敏电阻特性实验接线图3)将0~24V可调电源的调节旋钮逆时针方旋到底后10秒钟左右读取电流表(20μA档)的值为暗电流I暗。

光敏电阻特效实验报告

光敏电阻特效实验报告

一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本工作原理及其在光控电路中的应用。

2. 掌握光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性的测试方法。

3. 通过实际操作,验证光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化,并分析其应用价值。

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度变化而变化。

当光照强度增加时,光敏电阻的电阻值减小,电流增大;反之,光照强度减弱时,电阻值增大,电流减小。

光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性是评价其性能的重要指标。

三、实验仪器与材料1. 光敏电阻2. 直流电源3. 电压表4. 电流表5. 照度计6. 激光笔7. 灯泡8. 线路板9. 导线10. 电阻箱四、实验步骤1. 搭建光控电路:将光敏电阻、直流电源、电压表、电流表和线路板连接成电路,如图1所示。

2. 光照特性测试:a. 在不同光照条件下,测量光敏电阻的电阻值。

b. 将测试数据记录在表格中。

3. 光谱特性测试:a. 使用激光笔和灯泡作为光源,分别照射光敏电阻。

b. 测量光敏电阻在不同波长下的电阻值。

c. 将测试数据记录在表格中。

4. 伏安特性测试:a. 在固定光照条件下,改变直流电源的电压,测量光敏电阻的电流。

b. 将测试数据记录在表格中。

5. 数据分析与讨论:a. 分析光照特性曲线,讨论光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律。

b. 分析光谱特性曲线,讨论光敏电阻对不同波长光的响应情况。

c. 分析伏安特性曲线,讨论光敏电阻的电流与电压关系。

五、实验结果与分析1. 光照特性测试结果:实验结果显示,光敏电阻的电阻值随光照强度增加而减小,随光照强度减弱而增大。

这与光敏电阻的工作原理相符。

2. 光谱特性测试结果:实验结果显示,光敏电阻对不同波长光的响应存在差异。

在可见光范围内,光敏电阻对红光和绿光的响应较好。

3. 伏安特性测试结果:实验结果显示,光敏电阻的电流与电压呈非线性关系。

在低电压范围内,电流随电压增加而迅速增大;在高电压范围内,电流随电压增加而缓慢增大。

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(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 )

光敏电阻实验报告

光敏电阻实验报告

光敏电阻实验报告一、实验目的1.理解光敏电阻的工作原理;2.通过实验验证光敏电阻的特性曲线。

二、实验器材和材料1.光敏电阻;2.可调电源;3.毫伏表;4.光源;5.连接导线。

三、实验原理光敏电阻是一种能够根据光照亮度强弱改变电阻值的元件。

其基本结构是一对金属电极之间夹有一层光敏物质。

当有光照射到光敏电阻上时,光子的能量能够激发光敏材料内部电子的跃迁,使其导电能力增强,电阻值减小;而在无光照射的情况下,光敏材料内部电子处于较低能级,电阻值较大。

四、实验步骤1.搭建实验电路。

将光敏电阻与可调电源和毫伏表连接起来,注意将光敏电阻的两端正确接入电路中。

2.打开电源,调节可调电源的电压输出,选择适当的电压值。

3.使用光源照射光敏电阻,记录此时的电压值。

4.移除光源,使光敏电阻处于无光照射状态,记录此时的电压值。

5.重复步骤3和步骤4,记录不同光照强度下的电压值。

五、实验数据记录和处理根据实验步骤中所记录的数据,可以得到不同光照强度下的电压值。

将这些数据记录在的表格中,然后绘制光照强度与电压之间的关系曲线图。

六、实验结果分析通过实验数据和曲线图的分析,可以观察到光照强度增加时,电压值逐渐减小,而光照强度减小时,电压值逐渐增大。

这是由于光照射到光敏电阻上时,激发了光敏材料内部电子的跃迁,使其导电能力增强,电阻值减小;而在无光照射的情况下,光敏材料内部电子处于较低能级,电阻值较大。

因此,根据光照强度可以通过测量光敏电阻的电压来推测光照强度的大小。

七、实验总结通过本实验,我了解了光敏电阻的工作原理和特性曲线。

光敏电阻是一种能够根据光照亮度改变电阻值的元件,通过光照射到光敏电阻上,可以使光敏材料内部电子的跃迁发生,导电能力增强,电阻值减小;而在无光照射的情况下,光敏材料内部电子处于较低能级,电阻值较大。

实验数据和曲线图的分析结果验证了这一原理。

光敏电阻在光电自动控制和光电转换等领域有着广泛的应用。

通过本次实验,我对光敏电阻的工作原理和特性有了更深入的了解,对其在实际应用中的应用也有了一定的认识。

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。

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。

光敏电阻特性实验

光敏电阻特性实验

实验四十一光敏电阻特性实验
一、实验目的
1、了解光敏电阻的基本原理和特性。

2、掌握光敏电阻的应用。

二、实验设备
1、光敏电阻实验模块、直流稳压电源、恒流源、万用表。

三、实验原理
1.光敏电阻
光敏电阻的工作原理是基于光电导效应。

在无光照时,光敏电阻具有很高的阻值,在有光照时,当光子的能量大于材料的禁带宽度,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,激发出电子——空穴对,使电阻降低;入射光愈强,激发出的电子——空穴对越多,电阻值越低;光照停止后,自由电子与空穴复合,导电性能下降,电阻恢复原值。

光敏电阻通常是用半导体材料CdS或CdSe等制成,图41-1为光敏电阻的原理结构,它是由涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质构成,半导体的两端装有电极,金属电极与引出端相连,光敏电阻就是通过引出线接入电路。

由于存在非线性,因此光敏电阻一般用在控制电路中,不适用作测量元件。

图41-1 光敏电阻原理结构图
四、实验内容与步骤
1.光敏电阻置于光电传感器模块上的暗合内,其两个引脚引出到面板上。

暗盒的另一端装有发光二极管,通过驱动电流控制暗盒内的光照度。

2、连接恒流源输出到光电传感器模块驱动LED,电流大小通过直流毫安表内测检测,用万用表欧姆档测量光敏电阻阻值。

3、开启实验台电源,通过改变LED的驱动电流的大小,并将光敏电阻阻值记录下来。

五、实验报告
1.整理分析实验数据。

2.绘制实验所得的特性曲线。

光敏电阻特测试实验报告

光敏电阻特测试实验报告

一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本原理和结构;2. 掌握光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性;3. 学习使用实验仪器和软件进行光敏电阻特性的测试和分析;4. 提高实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理光敏电阻是一种利用半导体的光致导电特性制成的电阻器件,其电阻值随入射光的强弱而改变。

当光照射到光敏电阻上时,光子能量被半导体材料吸收,使电子从键合状态过渡到自由状态,形成光生载流子,从而改变电阻值。

三、实验仪器与材料1. 光敏电阻:选用硫化镉(CdS)光敏电阻;2. 可调光源:提供不同强度的光照;3. 电阻箱:用于测量光敏电阻的电阻值;4. 电压表:用于测量光敏电阻两端的电压;5. 示波器:用于观察光敏电阻的光电流变化;6. 数据采集器:用于采集实验数据;7. 数据处理软件:用于处理和分析实验数据。

四、实验内容1. 光照特性测试(1)将光敏电阻接入电路,调节电阻箱,使光敏电阻两端电压为5V;(2)分别使用不同强度的光照照射光敏电阻,记录对应的电阻值;(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,调节电阻箱,使光敏电阻两端电压为5V;(2)使用不同波长的光源照射光敏电阻,记录对应的电阻值;(3)绘制光谱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,调节电阻箱,使光敏电阻两端电压为0.5V;(2)改变光照强度,记录对应的电阻值;(3)绘制光照强度与电阻值的关系曲线。

五、实验步骤1. 光照特性测试(1)搭建实验电路,连接光敏电阻、电阻箱、电压表、可调光源等仪器;(2)打开数据采集器,设置采集参数;(3)使用可调光源照射光敏电阻,记录不同光照强度下的电阻值;(4)将数据导入数据处理软件,绘制光照强度与电阻值的关系曲线。

2. 光谱特性测试(1)搭建实验电路,连接光敏电阻、电阻箱、电压表、可调光源等仪器;(2)打开数据采集器,设置采集参数;(3)使用不同波长的光源照射光敏电阻,记录对应的电阻值;(4)将数据导入数据处理软件,绘制光谱波长与电阻值的关系曲线。

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。

光敏电阻演示实验报告

光敏电阻演示实验报告

一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本工作原理。

2. 掌握光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性。

3. 学习如何使用光敏电阻进行简单的光控电路设计。

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度变化而变化。

当光照射到光敏电阻上时,光子能量被半导体材料吸收,导致电子从价带跃迁到导带,形成自由电子和空穴对。

这些自由电子和空穴对可以自由移动,从而导电性增强,电阻值降低。

光敏电阻的特性主要包括:1. 光照特性:电阻值随光照强度的变化而变化。

2. 光谱特性:不同波长的光对光敏电阻的影响不同。

3. 伏安特性:电阻值随外加电压的变化而变化。

三、实验仪器与材料1. 光敏电阻2. 指示灯3. 电源4. 电阻5. 开关6. 电线7. 激光笔或手电筒(作为光源)8. 导线连接板9. 示波器(可选)四、实验步骤1. 搭建电路:将光敏电阻、指示灯、电阻、开关和电源按照电路图连接好。

2. 暗态测试:关闭开关,观察指示灯是否亮起。

此时,光敏电阻处于暗态,电阻值较高,电流较小,指示灯不亮。

3. 光照测试:a. 使用激光笔或手电筒照射光敏电阻。

b. 观察指示灯的变化。

随着光照强度的增加,光敏电阻的电阻值降低,电流增大,指示灯逐渐变亮。

4. 光谱特性测试:a. 使用不同波长的光源(如红光、绿光、蓝光)分别照射光敏电阻。

b. 观察指示灯的变化,比较不同波长光对光敏电阻的影响。

5. 伏安特性测试:a. 在光敏电阻两端施加不同电压。

b. 使用示波器观察电流的变化,绘制伏安特性曲线。

五、实验结果与分析1. 暗态测试:在暗态下,指示灯不亮,说明光敏电阻处于高阻状态。

2. 光照测试:随着光照强度的增加,指示灯逐渐变亮,说明光敏电阻的电阻值降低,导电性增强。

3. 光谱特性测试:不同波长的光对光敏电阻的影响不同,一般来说,蓝光对光敏电阻的影响最大,红光次之,绿光影响最小。

4. 伏安特性测试:伏安特性曲线呈非线性,随着电压的增加,电流逐渐增大。

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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中国石油大学 智能仪器 实验报告 成 绩:
班级: 姓名: 同组者: 教师:
光敏电阻实验
【实验目的】
1、 了解光敏电阻的工作原理;
2、 掌握光敏电阻的光电特性,光谱响应特性,频率特性等基本特性;
3、 理解光敏电阻的一般应用。

【实验原理】
光敏电阻是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻,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.光敏电阻通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成的,如图1所示。

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,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 图1 光敏电阻结构图 控制等)及各种测量仪器中。

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增加,使材料的电导率增加,电导率的改变量为
p n p e n e σμμ∆=∆⋅⋅+∆⋅⋅ (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。

当两端加上电压U 后,光电流为:
ph A
I U d
σ=
⋅∆⋅ (2) 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。

光敏电阻的伏安特性如图2所示,不同的光照度可以得到不同的伏安特性,表明电阻值随光照
度发生变化。

光照度不变的情况下,电压越高,光电流也越大,而且没有饱和现象。

当然,与一般电阻一样光敏电阻的工作电压和电流都不能超过规定的最高额定值。

图2 光敏电阻的伏安特性曲线图3 光敏电阻的光电特性曲线当光电器件电极上的电压一定时,光电流与入射到光电器件上的光照强度之间的关系称为光照特性。

光敏电阻的光照特性则如图3所示。

不同的光敏电阻的光照特性是不同的,但是在大多数的情况下,曲线的形状都与图3的结果类似。

由于光敏电阻的光照特性是非线性的,因此不适宜作线性敏感元件,这是光敏电阻的缺点之一。

所以在自动控制中光敏电阻常用作开关量的光电传感器。

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。

S
r
/
(
%
)
/ A
20
40
60
80
100
0 1.53
硫化铅
硫化铊
硫化镉
100
80
60
40
20
010100 1 00010 000
硫化镉
硫化铅
S
/
(
%
)
f / Hz
图4 光敏电阻的光谱特性图5 光敏电阻的频率特性
实验证明,光敏电阻的光电流对光照强度的变化有一定的响应时间,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。

光敏电阻自光照停止到光电流下降至原值的63%时所经过的时间称为光敏电阻的时间常数。

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5为硫化镉和硫化铅两种不同材料的光敏电阻的频率特性,即相对灵敏度KI与光强变化频率f之间的
关系曲线。

此外,光敏电阻和其它半导体器件一样,受温度影响较大。

总之,光敏电阻具有光谱特性好、允许的光电流大、灵敏度高、使用寿命长、体积小等优点,所以应用广泛。

【实验装置】
SET-GX 型光电传感器特性实验箱;示波器 【实验内容】
一、光敏电阻的光电特性
1. 将白炽灯光源的连接线接到仪器面板右下角光源输出位置。

在白炽灯光源上的两个安装孔
中分别插入光敏电阻和照度计探头。

2. 将光敏电阻和电流表分别接入光敏电阻单元中的相应位置,接电流表时注意正负,即构成
下图6所示的电路。

图6
3. 打开仪器主电源及照度计,光源开关暂时不开。

记下电流表的读数(暗电流),并将数据
填入表1。

4. 按下光源开关,调节调光旋钮,每隔5Lx 记录电流表读数,直至电流表达到满偏,并绘制
相应的表格。

5. 根据表格中的数据做出照度-电流曲线。

二、光敏电阻的光谱响应特性
1. 将白炽灯光源的连接线接到仪器面板右下角光源输出位置,在光源光谱三棱镜支架上放好
三棱镜,将光敏电阻传感器插入光谱盒后面的传感器安装孔。

2. 开启电源及光源开关,调节调光旋钮至最大,调整三棱镜及光谱盒位置,使光谱盒内成一
条竖直的色带,如不准可适当调节透镜及狭缝位置。

+Vcc
3.将光敏电阻接入光敏电阻单元的相应位置,电流表不接。

输出Vo接电压表。

4.转动光谱支架调整螺母,使传感器透光狭缝处于红外外测,并使输出最小,光谱指针指在
红外区域。

5.记下此时电压表读数,填入表2中。

6.转动调整螺母,使透光狭缝慢慢进入有效光谱区域,从电压表数字开始变化起,参考光谱分
布图每隔一定的Δλ记下一数值,直到紫外外侧.并观察光谱指示发光管的变化。

7.做出波长-电压响应曲线。

8.根据该曲线,对照光谱分布图可得出该光敏电阻光谱响应及峰值波长的大致范围。

三、光敏电阻的应用研究
(一)光敏电阻做光敏开关
1.将白炽灯光源的连接线接到仪器面板右下角光源输出位置,将光敏电阻传感器插入白炽灯
光源上的传感器安装孔。

2.将光敏电阻接入光敏电阻单元相应位置,电流表不接。

输出Vo接电压表。

输出指示开关置
于照度指示。

3.开启电源及光源开关,调节调光旋钮,逐渐增大光强,观察光敏电阻单元上的LED灯的变
化如何。

(二)光敏电阻做色度敏感开关
1.在光源光谱三棱镜支架上放好三棱镜,调整三棱镜及光谱盒位置,使光谱盒内成一条竖直
的色带,如不准可适当调节透镜及狭缝位置。

2.将光敏电阻传感器放入光谱盒后面的传感器安装孔中,接线不变。

光敏电阻单元上的输出
指示开关置于光谱指示,调节光强至最大,观察不同波长的光照对光敏电阻的影响。

3.转动光谱支架,调整螺母使传感器透光狭缝进入光谱带红光一侧。

转动调整螺母,在光谱
带内移动狭缝,并注意光敏电阻单元上的LED灯的闪亮。

描述该现象,并说明该现象说明
了什么?
【数据记录及处理】
表1
由表1数据做出照度-电流曲线,如下图:
在光照度较小时(小于50Lx),电流和照度很好的满足了线性关系。

表2
由表2数据做出波长-电压响应曲线,如下图:
该光敏电阻峰值波长的大致在0.600um左右。

实验现象:
(1)光敏电阻做光敏开关:LED灯逐渐变亮。

(2)光敏电阻做色度敏感开关:传感器透光狭缝由光谱带红光一侧进入,旋转至光谱带蓝光一侧,光敏电阻单元上的LED灯先变亮,在橙黄区域亮度达到最大,之后变暗。


现象说明该光敏电阻对橙黄颜色的光比较敏感。

【思考题】
1.如何控制光源照射到光敏电阻上的光强的大小?
通过改变加在光源两端的电压大小,改变光源的明亮程度;通过改变透光狭缝的大小,改
变光源照射到光敏电阻上的光强。

2.讨论光敏电阻主要应用在什么场合。

常见的光敏电阻材料,如半导体硫化镉,用在相机的测光表,路灯(达到一定的暗度,路
灯会点亮),报警器(发生火灾时,光敏电阻用作色度敏感开关),太阳能路灯等。

【实验总结】
本次试验利用三棱镜来测量光敏电阻的色谱响应特性曲线时,调出较好的色谱有一定的难度,需要一定的技巧。

研究电流与照度的关系时,电流表采用5mA的量程,测量的属于线性关系的部分,希望仪器能够增大光照度进行观测光照度大于500Lx的现象。

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