光敏电阻特性研究

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光敏电阻、光敏二极管的特性研究

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。

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 CI6874 CI6503 ——电压范围:±10 VAC/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。

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。

光敏电阻的光敏特性研究实验设计方案

光敏电阻的光敏特性研究实验设计方案

光敏电阻光照特性实验设计方案一、实验目的1、了解光敏电阻的基本性质,测出相关数据并绘制它的光照特性曲线。

2、学习了解设计性实验的基本方法。

3、增强动手实践动手能力。

4、学会使用照度计测光强度。

二、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;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。

光敏电阻器对光的敏感性与人眼对可见光(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,通用白炽灯泡光线或自然光线作控制光源,但本实验采用发光二极管和小灯泡做光源,通过更换电压源来改变光照强度,由此测出光源两端的电压u、电流值i。

并且得出u-lux图、i-lux图利用数字万用表测出光敏电阻在每个时刻变化的电阻值,然后做出r-lux图实验电路图如下:照度计使用:1、照度计(或称勒克斯计)是一种专门测量光度、亮度的仪器仪表。

就是测量光照强度(照度) 是物体被照明的程度,也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比。

照度计通常是由硒光电池或硅光电池和微安表组成,见图。

照度计测量原理:光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。

当光线射到硒光电池表面时,入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上,在界面上产生光电效应。

产生电位差的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。

这时如果接上外电路,就会有电流通过,电流值从以勒克斯(Lx)为刻度的微安表上指示出来。

光电流的大小取决于入射光的强弱和回路中的电阻。

照度计有变档装置,因此可以测高照度,也可以测低照度。

2.使用要求:①光电池应用直线性好的硒(Se)光电池或硅(Si)光电池;长时间工作仍能保持良好的稳定性,且灵敏度高;高E时选用高内阻的光电池,其灵敏度低而线性好,受强光照射不易受损②内付有V(λ)修正滤光片,适宜用异色温光源的照度,误差小③光电池前加一块余弦角度补偿器(乳白玻璃或白色塑料)原因是入射角大时,光电池偏离余弦定则④照度计应工作在室温或接近室温下(光电池漂移随温度改变而发生改变)三、使用仪器列表1、密封的长方体纸箱2、一个电阻1000Ω、一个光敏电阻3、开关1个4、小灯泡、发光二极管各一个5、直流电源12v,导线若干6、照度计、电压表、电流表各一个四、实验内容及步骤(一)发光二极管作光源:1、按电路图连接好放入纸箱子里面2、先固定发光二极管与光敏电阻之间距离不变,然后闭合开关3、把电源电压从1v-12v之间每隔一伏记录一组数据填入下表:光强度(lux)电流(A)电压(v)对应电阻(Ω)4、根据所得的数据作出r-lux图、u-lux图、i-lux图5、先光源固定后,把照度计和光敏电阻同时从光源前开始向远处移动,每移动5cm记录一组数据,然后填入下表(注:选定一个标准的电压电流值,即光源强度不改变的情况下)光强度(lux)移动距0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50离(cm)对应电阻(Ω)6、作出s-lux图,r-lux图(二)小灯泡作光源1、更换光源为小灯泡后,重复上述的步骤,测出相应的值填入下表光强度(lux)电流(A)电压(v)对应电阻(Ω)2、根据所得的数据作出r-lux图、u-lux图、i-lux图3、先光源固定后,把照度计和光敏电阻同时从光源前开始向远处移动,每移动5cm记录一组数据,然后填入下表(注:选定一个标准的电压电流值,即光源强度不改变的情况下)光强度(lux)移动距0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50离(cm)对应电阻(Ω)3、作出s-lux图,r-lux图4、与发光二极管作光源时测得的数据作对比,选出较为理想的光源,并说明理由五、数据处理及分析1、绘制出发光二极管作光源,固定光源与照度计距离时:(r-lux图、u-lux 图、i-lux图)移动时对应:(s-lux图,r-lux图)2、绘制出小灯泡作光源,固定光源与照度计距离时:(r-lux图、u-lux图、i-lux图)移动时对应:(s-lux图,r-lux图)六、比较选用不同光源时得出的图像的区别(1)(2)七、误差分析八、实验结果陈述与总结。

光敏电阻特性实验报告.doc

光敏电阻特性实验报告.doc

光敏电阻特性实验报告.doc一、实验目的通过光敏电阻特性实验掌握光敏电阻的基本性质和特性。

二、实验仪器数字万用表、光源、光敏电阻、稳压电源、电阻箱等。

三、实验原理1、光敏电阻的原理及特性:光敏电阻即是光敏电阻器,是一种光感受元件。

光敏电阻是将半导体材料做成的电阻器,当光照射在半导体上时、光子就会激发半导体内产生的载流子,从而填充其价带和导带,形成电子空穴对。

这些电子空穴对导致了电阻值的变化。

光敏电阻的特点:具有灵敏度高、响应速度快、能量浅等优点。

具有宽波长响应范围,以及随着光照强度的提高,光敏电阻阻值会减小,这种特性称为“阻值下降”。

2、该实验中使用的光敏电阻为CdS电阻,其特点是响应范围为400-800nm波长,特别是在寒冷气候中,其响应速度和稳定性均表现出惊人的性能和耐用性。

四、实验步骤1、连接电路:将CdS光敏电阻两端连接在电阻箱上的白色断路口的3号和5号针脚处;在电路与电源之间串联一块2.5KΩ稳压电源,并将其与外部电源连接。

2、测量电路状态:测量电源电压为9.0V,万用表选择电阻档位并相应选择电流档位,测量此时光敏电阻的阻值。

3、测量光敏电阻特性:用光源照射光敏电阻,测量此时的电压和电阻。

4、更换稳压电源,重复以上步骤。

五、实验数据记录以下实验数据基于步骤3和4中所获得的测量数据。

SerialNo. | E (V) | I (mA) | R (Ω) | U1 (V) | U2 (V) | R (Ω)1 | 9.0 | 5.5 | 1636 | 2.447 | 2.743 | 902 | 12.0 | 7.3 | 1644 | 4.320 | 4.796 | 1043 | 6.0 | 3.68 | 1630 | 1.112 | 1.284 | 32六、实验结果分析1、电源电压试验:可以看出电源电压的增加可使光敏电阻的电阻值增大,说明此时光敏电阻在该电流下的响应能力基本一直。

2、光源亮度测试:可以看出在光源发光强度越大、光照时间越长时,光敏电阻的电阻值会逐渐减小,说明在光的作用下,光敏电阻的电阻值会随光照强度的提高而下降,这种变化程度也越大。

光敏电阻的特性研究及应用

光敏电阻的特性研究及应用

INTELLIGENCE 科 技 天 地68光敏电阻的特性研究及应用河北定兴技术监督局 张 斌 李文启 易小月摘 要:光敏电阻是一种重要的光电转换元件,随着电子信息技术的飞速发展和对电子元器件性能要求的不断增强,我国光敏电阻的生产技术也迎头赶上世界潮流,光敏电阻生产自动化大大提高了生产效率和产品的质量。

本文介绍了光敏电阻的工作原理,工作结构,主要参数及基本特征。

通过对用光电转换测量仪所测出的光敏电阻特性的一些数据、图像的研究,验证了光敏电阻的光照特性、伏安特性和光谱特性。

并介绍了用光敏电阻器件所组成的在实际生活中的应用,如:路灯自动点熄电路、照相机自动爆光电路、自动照明灯、自动控制车前大灯等。

光敏电阻有灵敏度高、工作电流大(达数毫安)、光谱响应范围与所测光强范围宽、无极性使用方便的优点。

关键词:光敏电阻 伏安特性 光照特性1、概述我国是世界上光敏电阻的生产大国,光敏电阻的生产地集中在南阳和沿海地带,随着电子信息技术的飞速发展和对电子元器件性能要求的不断增强,我国光敏电阻的生产技术也必须迎头赶上世界潮流,光敏电阻的生产过程有很多工序,要求非常苛刻,比如对原材料的要求,除对原材料本身质量要求很高外,使用前的处理也极其讲究,现在光敏电阻生产的许多工序都已实现了自动化了。

生产过程的自动化大大提高了生产效率和产品的质量。

因此,对光敏电阻特性的研究具有重要的意义。

光敏电阻是利用物体的导电率会随着外加光照的影响而改变的性质而制作的一种特殊电阻。

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。

它的电流随电压呈线性变化。

光敏电阻在无光照的时候,其暗电阻的阻值一般很大,在有光照的时候,其亮阻的阻值变得很小,两者的差距较大。

半导体光敏电阻的主要特点是灵敏度高、体积小、重量轻、电性能稳定、可以交直流两用,而且工艺简单,价格便宜等,正是由于这些优点,使光敏电阻被广泛应用于照相机日光控制、光电自动控制、光电藕合、光电自动检测、电子光控玩具、自动灯开关及各类可见光波段光电控制测量场合。

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。

观察光敏电阻的特性

观察光敏电阻的特性

实验:观察光敏电阻的特性
1.实验目的
(1)知道传感器的作用.
(2)观察光敏电阻的阻值是如何随光信号而变化的.
2.实验原理
传感器是将它感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件.例如:光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号.转换后的信号经过相应的仪器进行处理,就可达到自动控制等各种目的.3.实验器材
铁架台,温度计,多用电表,光敏电阻,导线,纸带,光电计时器,钩码.4.实验步骤
光敏电阻特性实验:如右图所示.
①将多用电表的选择开关置于“欧姆”档,选择合适的倍率,将两支表笔短接调零.
②在同一色光,不同的光照强度下把多用电表的两支表笔接到光敏电阻两输出
端,观察表盘指示的光敏电阻的阻值,填入设计好的表格内.
③在相同强度,不同频率的色光下把多用电表的两支表笔接到光敏电阻两输出端,观察表盘指示的光敏电阻的阻值,填入设计好的表.
④将多用电表的选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”档,拆开装置,将器材按原样整理好.
5. 数据记录:
1.光敏电阻的光电特性
6. 实验结论:。

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。

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特性研究实验报告引言光敏电阻作为一种重要的光电器件,具有灵敏度高、响应速度快等特点,在光电领域中有着广泛的应用。

为了更好地了解光敏电阻的特性,我们进行了一系列的实验研究。

本报告将介绍我们的实验设计、实验过程和实验结果,并对其中的一些关键问题进行讨论。

实验设计为了研究光敏电阻的特性,我们首先需要确定实验所需的材料和设备。

在这次实验中,我们选择了常见的光敏电阻元件、光源和电源。

光敏电阻元件是实验的核心,它的特性将直接影响实验结果的准确性。

实验过程在实验开始前,我们首先根据实验需求搭建了实验电路,并确保电路连接正确。

接下来,我们进行了一系列的实验操作。

首先,我们将光敏电阻元件置于黑暗环境中,测量其电阻值。

然后,我们使用光源照射光敏电阻,不断改变光照强度,并记录下相应的电阻值。

最后,我们将光照强度恢复到初始状态,再次测量光敏电阻的电阻值。

实验结果通过实验,我们得到了一系列的实验数据。

我们将这些数据整理并绘制成图表,以便更直观地观察光敏电阻的特性。

从实验结果中,我们可以看出光敏电阻的电阻值随着光照强度的增加而减小,这表明光敏电阻具有光敏感性。

此外,我们还观察到光敏电阻的响应速度较快,当光照强度发生变化时,电阻值能够迅速做出相应的调整。

讨论在实验过程中,我们发现了一些有趣的现象。

首先,我们发现光敏电阻的灵敏度与光照强度呈正相关关系。

当光照强度较弱时,光敏电阻的电阻值变化较小;而当光照强度较强时,光敏电阻的电阻值变化较大。

这说明光敏电阻对光照的响应是非线性的。

其次,我们还观察到光敏电阻的响应速度受到温度的影响。

当环境温度较高时,光敏电阻的响应速度较慢;而当环境温度较低时,光敏电阻的响应速度较快。

这可能是因为温度的变化会影响光敏电阻元件内部的电子运动速度,从而影响其响应速度。

结论通过本次实验,我们对光敏电阻的特性有了更深入的了解。

我们发现光敏电阻对光照的响应是非线性的,其灵敏度与光照强度呈正相关关系。

光敏电阻特性实验

光敏电阻特性实验

光电探测技术实验报告实验一 :光敏电阻特性实验学号:10051041姓名:实验一光敏电阻特性实验实验原理: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、光照度计(由用户选配)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输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L,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。

图(2)几种光敏电阻的光谱特性3、伏安特性: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2V、4V、6V、8V、10V、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。

将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。

注意事项:实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。

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。

实验时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。

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。

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光敏电阻特性研究
【实验目的】
1.了解和掌握光敏电阻的特性
2.掌握产生和检验偏振光的原理和方法。

 
3.进一步学习和掌握调节复杂光路的方法;
【实验仪器与装置】
1000)、光敏电阻、导轨、检偏器、凸透镜(mm
f60
=)、光源(光通量lx
磁性滑块、稳压电源、万用电表、导线等 
【实验原理】
一、光电效应与光电器件
1.1 光电效应
光电效应可以分为以下三种类型:
 (1)外光电效应
在光的作用下,物体内的电子逸出物体表面,向外发射的现象叫外光电效应。

只有当光子能量大于逸出功时,即时,才有电子发射出来,即有光
电效应,当光子的能量等于逸出功时,即时,逸出的电子初速度为0, 此时光子的频率为该物质产生外光电效应的最低频率,称为红限频率。

利用外光电效应制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。

(2)光电导效应
在光的作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,引起物体电
阻率的变化,这种现象称为光电导效应。

由于这里没有电子自物体向外发射,仅
改变物体内部的电阻或电导,有时也称为内光电效应。

与外光电效应一样,要产
生光电导效应,也要受到红限频率限制。

利用光电导效应可制成半导体光敏电阻。

(3)光生伏特效应
在光的作用下,能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫光生伏特效
应。

利用光生伏特效应制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。

各种光电器件都有下述特性:
(1)光电流
光敏元件的两端加一定偏置电压后,在某种光源的特定照度下产生或增加的电流称为光电流。

(2)暗电流
光敏元件在无光照时,两端加电压后产生的电流称为暗电流。

(3)光照特性
当光敏元件加一定电压时,光电流I与光敏元件上光照度E之间的关系,称为光照特性。

一般可表示为。

(4)光谱特性
当光敏元件加一定电压时,如果照射在光敏元件上的是一单色光,当入射光功率不变时,光电流随入射光波长变化而变化的关系,称为光谱特性。

光谱特性对选择光电器件和光源有重要意义,当光电器件的光谱特性与光源的光谱分布协调一致时,光电传感器的性能较好,效率也高。

在检测中,应选择最大灵敏度在需要测量的光谱范围内的光敏元件,才有可能获得最高灵敏度。

(5)伏安特性
在一定照度下,光电流I与光敏元件两端的电压U的关系称为伏
安特性。

(6)频率特性
在相同的电压和相同幅值的光强度下,当入射光以不同的正弦交变频率调制时,光敏元件输出的光电流I和灵敏度S随调制频率f变化的关系:、称为频率特性。

(7)温度特性
环境温度变化后,光敏元件的光学性质也将随之改变,这种现象称为温度特性。

二、光敏电阻
①光敏电阻工作原理和结构
光敏电阻是利用光电导效应制成的。

制造光敏电阻的材料一般由金属的硫化物、硒化物、碲化物组成。

由于光电导效应只限于光照的表面薄层,因此光电导体一般都做成薄层。

为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极常采用梳状图案,如图一所示。

它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。

为了避免外来干扰,光敏电阻外壳的入射孔上盖有一种能透过所要求光谱范围的透明保护窗(如玻璃)。

为了避免光敏电阻的灵敏度受潮湿等因素的影响,将电导体严密封装在金属壳中。

如图二所示。

 
②光敏电阻的基本特性和主要参数
光敏电阻的暗电阻越大,亮电阻越小,则性能越好。

实际用的光敏电阻的暗电阻在1 MO~100MO之间,而亮电阻在几千欧姆以下。

不同类型的光敏电阻,其光照特性也不相同,多数光敏电阻的光照特性类似于图三所示的曲线形状。

因此,光敏电阻不宜作为线性测量元件,这是光敏电阻的一个缺点。

在一般的控制系统中用作开关式光电信号传感元件。

图三光敏电阻的特性曲线
【实验内容】 
1.调整光路 
将光敏电阻的工作电压设置为10.00V,检偏器的角度设置为0°,调整光路,使得此时的输出电流达到最大。

 
2.光敏电阻的光照特性研究 
将光敏电阻的工作电压分别设置为8.00V和15.00V,记录检偏器的角度从0°间隔10°变化为180°的过程中光敏电阻的电流输出。

 
3.光敏电阻的伏安特性研究 
将检偏器的角度分别设置为30°和60°,记录光敏电阻的电压从3.00V间隔1.00V到15.00V的过程中光敏电阻的电流输出。

 
4.整理仪器。

 
【数据处理】 
1.绘制光敏电阻的光照特性曲线 
由于光的偏振特性,检偏器角度为0°和180°时,透射光的光通量应该相等(lx 20000cos 2000=°×),因此光敏电阻的电流输出应该一致,所以在计算时,将应将两次的电流输出值取算术平均值。

同样,10°与170°也应该同样进行处理,依次类推。

 
2.绘制光敏电阻的伏安特性曲线,并计算出检偏器角度分别为30°和60°时,光敏电阻的阻值。

 。

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