光敏电阻 工作原理、类型及主要参数图文说明
光敏电阻
(c)刻线式结构
2.光敏电阻的基本工作原理
光敏电阻原理图
光敏电阻符号
如图所示为光敏电阻的原理图与光敏电阻的符号。在均匀的具有光电导效应的半导 体材料两端加上电极，便构成光敏电阻。
光敏电阻有两大基本类型：本征型半导体光敏电阻与杂质型半导体光敏电阻。本征型 半导体光敏电阻的长波限要短于杂质型半导体光敏电阻的长波限。因此，本征型半导体 光敏电阻常用于可见光波段的探测，而杂志型半导体光敏电阻常用于红外波段甚至于远 红外波段辐射的探测。
3.几种典型的光敏电阻
1.CdS光敏电阻 2.PbS光敏电阻 3.InSb光敏电阻 4.Hg1-x CdxTe系列光电导探测器件
二、光敏电阻的特性参数
1.增益G
光敏电阻增益G的表达式为
量子产额
载流子寿命
迁移率
2.灵敏度
（1）光电导灵敏度 S g 光敏电阻的光电导g与输入光照度E之比即为光电导灵敏度
式中，A为光敏面积，Ф为入射的通量。由欧姆定律，电流 I 与电压 U 的 关系为I=gU,则可得
I=SgEU
此即为若光照时的线性关系
（2）电阻灵敏度SR
（3）比灵敏度SB
3.光电特性
光敏电阻的光电流与输入辐射通量Ф有下列关系式：
式中，A为光敏材料决定的常数，U为电源电压， 为0.5~1之间的系数
半导体光电导型检测器件
光敏电阻
李伯杨
一、光敏电阻的结构与工作原理
• 1.光敏电阻的结构
图(a)所示的光敏面为梳形结构，两个梳型电极 之间为光敏电阻材料
（a）梳型结构
（b）所示的光敏面为蛇形结构，即光ห้องสมุดไป่ตู้导材料 制成蛇形，光电导材料的两侧为金属导电材料， 并在其上设置电极。
《光敏电阻说》课件
光谱响应
表示光敏电阻在不同波长光线下的灵敏度。理想的光敏电阻 应在全光谱范围内具有均匀的光谱响应，但实际产品可能存 在偏差。
04
光敏电阻的选型与使 用
光敏电阻的主要参数
灵敏度
光敏电阻对光的敏感程 度，通常以暗电阻和亮 电阻之间的差异来表示
。
响应时间
光敏电阻从一种状态转 换到另一种状态所需的
时间。
当光照射在光敏电阻上时，光子穿过光敏层，将能量传递给电子，使电子获得 能量成为自由电子，形成光生电场。光生电场对电子进行收集，形成光电流。
光敏电阻的等效电路
等效电路的组成
光敏电阻的等效电路由光敏层、 电极和基底等组成。
等效电路的参数
光敏层的电阻率、电极的接触电阻 和基底的绝缘电阻等参数都会影响 光敏电阻的性能。
亮电阻与亮电流
亮电阻
在有光照条件下，光敏电阻的电阻值。亮电阻越小，说明光敏电阻对光的响应越 灵敏。
亮电流
在有光照条件下，流过光敏电阻的电流。亮电流越大，说明光敏电阻的性能越好 。
光电灵敏度与光谱响应
光电灵敏度
表示光敏电阻单位面积上产生光电流的能力，通常用微安/勒 克斯表示。光电灵敏度越高，说明光敏电阻的性能越好。
《光敏电阻说》 PPT课件
目 录
• 光敏电阻简介 • 光敏电阻的工作原理 • 光敏电阻的参数与性能指标 • 光敏电阻的选型与使用 • 光敏电阻的发展趋势与未来展望 • 总结
01
光敏电阻简介
什么是光敏电阻
定义
光敏电阻是一种光电传感器，能 够将光信号转换为电信号。
工作原理
光敏电阻由半导体材料制成，其 电阻值随光照强度的变化而变化 。当光敏电阻受到光照时，其阻 值会减小，从而产生电信号。
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。
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。
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。
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。
光敏电阻的频率特性。
光敏电阻原理及应用大全
光敏电阻原理及应用大全 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020光敏电阻的应用光敏电阻可广泛应用于各种光控电路，如对灯光的控制、调节等场合，也可用于光控开关，下面给出几个典型应用电路。
1、光敏电阻调光电路图1是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻R G的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。
反之，若周围的光线变亮，则R G的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制。
图1光控调光电路注意：上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其用电容滤波变成平滑直流电压，否则电路将无法正常工作。
原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供过零关断的基本条件，又可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。
2、光敏电阻式光控开关以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下面给出几种典型电路。
图2是一种简单的暗激发继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图2 简单的暗激发光控开关图3是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高，其输出激发VT导通，VT的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图3精密的暗激发光控开关光敏电阻原理及应用简介1、光敏电阻器是利用的制成的一种电阻值随入射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。
2、结构。
光敏电阻的分类
光敏电阻的分类光敏电阻是一种利用半导体的光电导效应制成的特殊电阻器，它的电阻值能随着入射光的强弱而改变。
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）。
常用的光敏电阻器有硫化镉、硒化镉、硫化铅、碲化铅等材料制成的。
本文将介绍光敏电阻的分类、原理、参数、特性和应用。
光敏电阻的分类根据光敏电阻的材料、结构和光谱特性，可以将其分为以下几种类型：紫外光敏电阻：对紫外线比较敏感，包括硫化镉、硒化镉等材料制成的光敏电阻。
它们主要用于探测紫外线，如紫外线灯、紫外线计数器等。
红外光敏电阻：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅、锑化铟等材料制成的光敏电阻。
它们对红外线有较高的灵敏度，广泛应用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱、红外通讯等国防、科研、工农业生产等领域。
可见光光敏电阻：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌等材料制成的光敏电阻。
它们对可见光有较好的响应，与人眼对可见光的感受相近。
主要应用于各种光电控制系统，如出入口的光电自动启闭，导航灯、路灯等照明系统的自动开关，自动供水和自动停水装置，机械自动保护装置，及“位置探测器”、摄像头自动曝光装置、光电计数器、烟雾报警器、光电跟踪系统等。
其他类型的光敏电阻：还有一些特殊类型的光敏电阻，如氧化铟锡（ITO）光敏电阻，它是一种透明导电薄膜，具有高透明度和低表面电阻，可用于触摸屏和液晶显示器等；还有一些入射光弱时，电阻减小，入射光强时，电阻增大的反向型光敏电阻，如氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）等。
下表列出了一些常见的光敏电阻材料及其特点：材料特点硫化镉（CdS）对可见光较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格低廉硒化镉（CdSe）对紫外线和可见光较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格低廉硫化铅（PbS）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高碲化铅（PbTe）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高硒化铅（PbSe）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高锑化铟（InSb）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高硒（Se）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高砷化镓（GaAs）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格较高硅（Si）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格适中锗（Ge）对可见光和红外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格适中硫化锌（ZnS）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格适中氧化铟锡（ITO）透明导电薄膜，对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格较高光敏电阻的原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理引言概述：光敏电阻是一种特殊的电阻器件，其电阻值会随着光照强度的变化而发生改变。
它广泛应用于光控开关、光电传感器等领域。
本文将详细介绍光敏电阻的工作原理，包括光敏电阻的基本结构、光敏效应、光敏电阻的特性及其应用。
一、光敏电阻的基本结构1.1 光敏电阻的外观和尺寸：光敏电阻通常呈圆柱形状，外观类似于一般电阻。
其尺寸大小根据具体的应用需求而定，常见的直径为3mm、5mm等。
1.2 光敏电阻的内部结构：光敏电阻的内部结构主要由光敏材料和电极组成。
光敏材料通常是一种半导体材料，如硒化铟、硫化镉等。
电极则用于连接光敏材料与电路。
1.3 光敏电阻的包装形式：光敏电阻常用的包装形式有贴片式、插件式等。
贴片式光敏电阻适用于SMT 表面贴装技术，而插件式光敏电阻则适用于传统的插件式电路。
二、光敏效应2.1 光敏效应的基本原理：光敏电阻的工作原理基于光敏效应。
当光照射到光敏电阻上时，光子的能量会被光敏材料吸收，导致光敏材料的电子激发。
这些激发的电子会改变光敏材料的导电性能，从而导致电阻值的变化。
2.2 光敏效应的影响因素：光敏效应受到多种因素的影响，包括光照强度、波长、温度等。
光照强度越大，光敏电阻的电阻值越小；波长的变化也会影响光敏电阻的电阻值变化程度；温度的变化会对光敏电阻的灵敏度产生影响。
2.3 光敏效应的非线性特性：光敏电阻的光敏效应一般呈非线性特性，即光照强度与电阻值之间的关系不是简单的线性关系。
因此，在实际应用中需要根据具体需求进行校准和补偿。
三、光敏电阻的特性3.1 光敏电阻的灵敏度：光敏电阻的灵敏度是指光照强度变化时电阻值的相对变化程度。
灵敏度越高，光敏电阻对光照强度的变化越敏感。
3.2 光敏电阻的响应速度：光敏电阻的响应速度是指光照强度变化时电阻值变化的速度。
响应速度越快，光敏电阻对光照强度的变化越迅速。
3.3 光敏电阻的频率特性：光敏电阻的频率特性是指光照强度变化时电阻值变化的频率范围。
光电导器件(光敏电阻)
目 录
• 引言 • 光敏电阻的工作原理 • 光敏电阻的种类与特性 • 光敏电阻的应用实例 • 光敏电阻的发展趋势与未来展望 • 结论
01 引言
主题简介
01
光电导器件（光敏电阻）是一种 光电转换器件，其工作原理是利 用光电导效应将光信号转换为电 信号。
02
光电导器件具有灵敏度高、响应 速度快、线性范围宽等优点，广 泛应用于光信号检测、光通信、 自动控制等领域。
光电倍增管
总结词
光电倍增管是一种高灵敏度的光电器件，它通过倍增光电效应产生的微弱电流来提高检测灵敏度。
详细描述
光电倍增管由多个倍增极组成，每个倍增极都具有较高的增益。当光照在光电倍增管的阴极上时，光 生电子被释放并被电场加速到下一个倍增极，在那里再次发生光电效应并释放更多的电子。通过多个 倍增极的连续放大，微弱的光电流被显著放大，从而实现高灵敏度的光电检测。
05 光敏电阻的发展趋势与未 来展望
提高光电转换效率
01
02
03
新型结构设计
通过优化光敏电阻的结构 设计，提高对光的吸收和 利用效率，从而提高光电 转换效率。
材料改性
通过材料改性技术，改善 光敏电阻的光吸收和光电 转换性能，如掺杂、合金 化等手段。
表面处理
对光敏电阻表面进行特殊 处理，提高表面光吸收和 光电转换效率，如涂覆增 透膜、表面微纳结构等。
光电灵敏度
响应时间
表示光敏电阻阻值变化量与光照强度变化 量的比值，反映了光敏电阻对光的敏感程 度。
光敏电阻从无光照状态到有光照状态，或 从有光照状态到无光照状态所需的时间， 反映了光敏电阻的反应速度。
03 光敏电阻的种类与特性
光电二极管
光敏电阻的工作原理
光敏电阻的工作原理引言概述：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。
它在许多领域中被广泛应用，例如光照控制、自动亮度调节和光电测量等。
本文将详细介绍光敏电阻的工作原理，包括光敏电阻的基本结构和原理、光敏电阻的特性以及光敏电阻的应用。
一、光敏电阻的基本结构和原理：1.1 光敏电阻的结构光敏电阻通常由光敏材料、电极和封装材料组成。
光敏材料是光敏电阻的关键部份，它能够对光线产生响应并引起电阻的变化。
电极用于连接光敏材料和电路，封装材料则对光敏电阻进行保护。
1.2 光敏电阻的原理光敏电阻的原理基于光敏材料的光电效应。
当光线照射到光敏电阻上时，光子能量会激发光敏材料中的电子，使其跃迁到导带中，从而导致电阻的变化。
光敏电阻的电阻值与光线强度呈反比关系，即光线越强，电阻越小；光线越弱，电阻越大。
1.3 光敏电阻的灵敏度光敏电阻的灵敏度是衡量其对光线变化响应的能力。
光敏电阻的灵敏度取决于光敏材料的特性和结构设计。
普通来说，光敏电阻的灵敏度越高，对光线变化的响应越敏感。
二、光敏电阻的特性：2.1 光敏电阻的光谱响应光敏电阻的光谱响应是指其对不同波长的光线的响应程度。
不同类型的光敏电阻对光线的响应范围有所差异，有些光敏电阻对可见光敏感，而有些对红外光敏感。
2.2 光敏电阻的时间响应光敏电阻的时间响应是指其对光线变化的响应速度。
光敏电阻的时间响应受到光敏材料的特性和结构设计的影响，普通来说，光敏电阻的时间响应越快，对光线变化的响应速度越高。
2.3 光敏电阻的温度特性光敏电阻的温度特性是指其在不同温度下的电阻变化情况。
光敏电阻的温度特性与光敏材料的特性密切相关，普通来说，光敏电阻的温度特性应尽可能稳定，以确保其在不同环境下的可靠性。
三、光敏电阻的应用：3.1 光敏电阻在光照控制中的应用光敏电阻可以用于光照控制系统中，通过感知环境光线的强弱来自动调节光源的亮度。
例如，在室内照明系统中，光敏电阻可以根据环境光线的变化自动调节灯光的亮度，以提供舒适的照明效果。
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光敏电阻工作原理、类型及主要参数图文说明
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。
所谓光电导效应是指物质吸收了光子的能量产生本征吸收或杂质吸收，引起载流子浓度的变化，从而改变了物质电导率的现象称为光电导效应。
利用具有光电导效应的材料（如Si、Ge等本征半导体与杂质半导体，以及CdS、CdSe、PbS等）可以制成电导率随入射光辐射量变化而变化的器件，这类器件被称为光电导器件或光敏电阻，简称PC。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示，下图1.19为光敏电阻符号和实物图示。
(a)逻辑符号(c)实物
图1.19 光敏电阻
一、光敏电阻结构
在光敏电阻的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。
下图为光敏电阻的封装结构。
玻璃金属壳
电极CdS或CdSe 陶瓷基座
引线
金属基座
(a)结构(b)顶部视图
图1.20 光敏电阻结构
按光敏电阻的电极及光敏材料封装形状，光敏电阻分为梳状结构、蛇形结构、刻线式结
构。
如下图1.21所示。
注：1.光电材料；2.电极；3.衬底材料
(a)梳状结构(b) 蛇形结构(c) 刻线式结构
图1.21 光敏材料形状
梳型结构：在玻璃基底上面蚀刻成互相交叉的梳状槽，在槽内填入黄金或石墨等导电物质，在表面再敷上一层光敏材料。
如图所示。
蛇形结构：光电导材料制成蛇形，光电导两侧为金属导电材料，并在其上设置电极。
刻线结构：在玻璃基片上镀制一层薄的金属箔，将其刻划成栅状槽，然后在槽内填入光敏电阻材料层后制成。
二、光敏电阻工作原理
在光敏电阻的光敏材料中，由于受不同光照会产生不同电子空穴。
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内载流子数目的多少。
其工作过程如下图1.22所示。
图1.22 光敏电阻工作原理【放置动画】
三、光敏电阻主要参数
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。
光敏电阻的主要参数是：
(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)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。
(7)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。