光敏电阻器的特性和应用(精)

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光敏电阻原理及应用

光敏电阻原理及应用

光敏电阻原理及应用简介1、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。

2、结构。

光敏电阻器都制成薄片结构,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。

为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极常采用梳状图案,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。

一般光敏电阻器结构如右图所示。

光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。

光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。

3、主要参数与特性。

(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)伏安特性曲线。

伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系,对于光敏器件来说,其光电流随外加电压的增大而增大。

(7)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。

(8)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。

光敏电阻应用场合

光敏电阻应用场合

光敏电阻应用场合光敏电阻是一种可以感应光线变化的电阻器件,常常被用于需要检测光强度或光变化的场合。

光敏电阻的使用范围非常广泛,涉及到多个行业,下面就来介绍一下光敏电阻的应用场合。

1. 光电测量领域在光电测量领域中,光敏电阻被广泛应用于测量和控制光线的强度和变化。

在用光线控制灯光亮度的场合中,通过光敏电阻感应光线变化,控制灯光的亮度和颜色,达到舒适的照明效果。

光敏电阻还可用于测量风速、水流、液位等流体参数。

2. 智能家居领域在智能家居领域中,光敏电阻可以被应用于控制窗帘、智能门锁、自动灯光等设备。

在智能家居中可以通过光敏电阻来感应室内光线强度,进而控制窗帘的开合,以达到节能的目的。

光敏电阻还可用于智能门锁的安全保护,可通过感应光照,实现自动开启和关闭门锁。

3. 电子产品领域在电子产品领域中,光敏电阻被广泛应用于各种终端和移动设备。

在移动电话和电子表中,通过使用光敏电阻控制屏幕亮度和宣告,进而延长电池寿命。

光敏电阻还可用于显示器和电视机中,控制屏幕亮度和对比度,实现舒适的观看体验。

4. 其他领域光敏电阻还有很多其他的应用场合。

在医疗设备中常用于监测人体皮肤的光线反射,来获取身体表面的潜在问题。

在仪器设备中,光敏电阻可以帮助测量光学仪器的读数、反射和散射。

由于光敏电阻具有灵敏和实用的特性,广泛地应用于许多领域,成为科技发展的一项重要成果。

随着科技不断进步,对光敏电阻的需求也在不断增长。

预计光敏电阻未来将有更广泛的应用场合。

随着科技的不断发展,光敏电阻正在被广泛应用于电子技术领域。

当人眼感光细胞受到光的刺激时,光敏电阻可以感应光线的变化并将其转换为电信号,从而触发电子设备的响应。

这种特性使得光敏电阻在可见光和红外线领域都有广泛的应用。

1.可见光领域的应用在可见光领域中,光敏电阻主要用于照明系统的亮度控制、显示器的亮度调整等,为用户提供更加便利和舒适的使用体验。

当人们在昏暗的房间中使用电脑或显示器时,光敏电阻可以感应外界光线变化,自动调节屏幕的亮度来适应用户的需求。

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。

光敏电阻原理及应用大全

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。

简述光敏电阻的特点及其应用

简述光敏电阻的特点及其应用

简述光敏电阻的特点及其应用光敏电阻,也称为光敏电阻器或光敏电阻器件,是一种能够根据光线强度改变电阻值的元件。

它的特点在于在光照条件不同的情况下,电阻值会发生变化,从而实现对光线强度的检测和控制。

光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应。

当光线照射在光敏电阻表面时,光子能量被半导体材料吸收,激发电子跃迁到导带中,从而使材料的电导率发生变化,导致电阻值发生变化。

光照越强,电导率越高,电阻值越小;光照越弱,电导率越低,电阻值越大。

这种特性使得光敏电阻在光敏传感器、光控开关、光敏电路等领域有着广泛的应用。

光敏电阻的应用非常广泛。

首先,在自动控制领域,光敏电阻常用于光控开关、光敏传感器等设备中,实现对环境光强度的检测和控制。

例如,在一些照明系统中,可以利用光敏电阻感应环境光强度的变化,自动调节灯光亮度,实现节能环保的目的。

其次,在安防监控领域,光敏电阻也可以用于光敏感测器、红外感应器等设备,实现对光线、热量等信号的检测和报警。

此外,在光电仪器、光电信息传输等领域,光敏电阻也扮演着重要的角色。

除了以上应用外,光敏电阻还可以用于光敏电路的设计。

通过光敏电阻和其他元件的组合,可以实现一些特定的功能,如光控开关、光敏报警器、光敏电压比较器等。

光敏电阻与其他传感器、执行器等元件的结合,可以构成各种光敏控制系统,为人们的日常生活带来便利和舒适。

光敏电阻作为一种能够根据光线强度改变电阻值的元件,在自动控制、安防监控、光电仪器等领域有着广泛的应用。

其特点在于灵敏度高、响应速度快、结构简单、成本低廉,能够实现对光线强度的检测和控制。

通过不同的电路设计和应用场景,光敏电阻可以发挥出更多的作用,为人们的生活和工作带来便利和智能化。

在未来的发展中,光敏电阻有望在智能家居、智能城市、工业自动化等领域发挥更大的作用,为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。

光敏电阻原理及应用大全

光敏电阻原理及应用大全

光敏电阻原理及应用大全光敏电阻是一种电气特性能够随光照发生变化的电阻。

当光照强度改变时,光敏电阻的电阻值会相应地发生变化。

光敏电阻的工作原理基于光照对半导体材料电导性能的影响。

在光照较弱时,光敏电阻的电阻值较大,而在光照增强时,电阻值会减小。

光敏电阻的应用十分广泛。

以下是光敏电阻的一些常见应用:1.光敏电阻的应用之一是光敏电阻式光敏开关。

光敏电阻可以作为光敏开关的基础元件,当光照达到一定强度时,光敏电阻的电阻值发生变化,从而改变开关的状态。

这种光敏开关广泛应用于自动照明装置、智能家居系统等领域。

2.光敏电阻也常用于光敏控制电路中。

光敏电阻可以用作光敏电压控制器的探头,当光照强度变化时,控制器可以通过光敏电阻实时调整电路的输出电压。

这种光敏控制电路广泛应用于自动调光、亮度控制等场合。

3.光敏电阻还可以应用于光敏报警装置中。

通过将光敏电阻安装在需要监测的区域,当有人或物体进入该区域时,光敏电阻的电阻值发生变化,从而触发报警。

这种光敏报警装置常用于安防系统和入侵报警系统。

4.光敏电阻还可以用于光敏传感器中。

将光敏电阻与其他电子元件结合,可以构成各种光敏传感器,如光敏温度传感器、光敏湿度传感器等。

这些光敏传感器常用于环境监测、气象探测等领域。

5.光敏电阻还可以应用于光敏控制器中。

将光敏电阻与控制器结合,可以实现对光照强度的实时测量和控制。

这种光敏控制器广泛应用于室内照明、广告牌亮度调节等领域。

6.光敏电阻还可以应用于摄像设备中。

将光敏电阻安装在摄像头或照相机中,可以实时感知光照强度,并根据光敏电阻的信号调整摄像设备的曝光时间和感光度,从而获得更好的图像质量。

总之,光敏电阻作为一种能够随光照变化的电阻,具有广泛的应用领域。

不仅可以用于光敏开关、光敏控制电路、光敏报警装置等应用,还可以用于光敏传感器、光敏控制器和摄像设备等领域。

通过光敏电阻的应用,可以实现光的控制、检测和测量,提高设备的自动化水平和智能性。

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。

光敏电阻的特性

光敏电阻的特性

光敏电阻的特性
光敏电阻是一种利用太阳照射的能量来输出电能的电子器件。

它具有太阳能利用率高、成型简便、结构紧凑、应用灵活等特点,可以广泛应用于车辆发电机、照明系统等。

光敏电阻具有非常特殊的响应特性,它的阻值随着照射环境的变化而变化。

由于任何
给定的指定的光照强度时,阻值的大小是通过到观测者的光强变化来决定的,所以当光强
改变时,光敏电阻也会有相应的变化。

同样,光敏电阻具有影响照度变化而保持其稳定阻
值的能力,这里也有着光敏电阻的响应灵敏度高于照度的变化程度。

光敏电阻的特性大致可分为五大类:
(1)表面特性:光敏电阻具有耐高温、耐腐蚀能力,也不易受电磁干扰,能够稳定
可靠地产生模拟或数字信号。

(2)工作特性:光敏电阻的阻值灵敏性和照射度有关,同样可以用来处理视觉信息,并且有着出色的可重复性(它可以正确表示视觉信息,并且能够重复准确反映现有的光度
变化)。

(3)响应特性:光敏电阻的响应特性很好,它可以满足稳定的环境,对于各种变化
的光强都能够准确地反映出阻值变化;
(4)动力学特性:当光强变化时,光敏电阻具有稳定的调节特性,可以实现快速响应;
(5)抗干扰特性:光敏电阻不受外界电磁干扰,即使在环境噪声较大的情况下也能
够精准地反应出所测光强变化。

在当今的智能系统应用中,光敏电阻的特性几乎可以被用作测量技术的核心基础,智
能产品的多样性和可用性也由此得到极大增强。

光敏电阻的特点及其应用

光敏电阻的特点及其应用

光敏电阻的特点及其应用光敏电阻是一种光电传感器,其特点在于能够将光线的变化转化为电阻值的变化。

本文将从感光特性、电阻变化、响应时间、灵敏度高、稳定性好、应用广泛、耐高温和价格低廉等方面,详细介绍光敏电阻的特点及其应用。

1.感光特性光敏电阻的感光原理基于半导体的光电效应。

当光子照射到光敏电阻的表面时,光子能量转化为电子能量,产生电子-空穴对。

这些电子-空穴对参与导电,导致光敏电阻的阻值发生变化。

不同光照条件下,光敏电阻的阻值也会相应变化。

2.电阻变化光敏电阻的电阻变化原理是光电效应的结果。

在无光条件下,光敏电阻的阻值较高。

当光线照射到光敏电阻上时,光子能量将半导体中的束缚电子激发成为自由电子,参与导电,导致电阻值降低。

光敏电阻的电阻变化取决于光照强度和入射光波长。

3.响应时间光敏电阻的响应时间是其重要性能之一。

响应时间指从光照变化到电阻值稳定变化的时间。

一般来说,光敏电阻的响应时间较快,能够在短时间内对光线变化作出响应。

这种快速响应特性使得光敏电阻在许多应用场景中表现出色。

4.灵敏度高光敏电阻的灵敏度指其电阻值对光照变化的敏感性。

高灵敏度的光敏电阻能够在较低的光照强度下产生明显的电阻变化,从而使得电路对光线变化反应更加灵敏。

通过优化材料和结构设计,可以进一步提高光敏电阻的灵敏度。

5.稳定性好稳定性好是光敏电阻的重要优点之一。

在长时间的使用过程中,光敏电阻的阻值不会发生显著变化。

这使得光敏电阻在各种应用场景中表现出良好的稳定性,从而使得基于光敏电阻的传感器具有较高的长期可靠性。

6.应用广泛由于光敏电阻具有感光、电阻变化、快速响应、高灵敏度以及稳定性好等特点,使得其广泛应用于各种领域。

例如,光敏电阻在照相机自动曝光控制系统、环境光检测、光学通信以及太阳能电池等领域发挥着重要作用。

此外,光敏电阻还在测量、计量、工业自动化和机器人等领域有广泛应用。

7.耐高温某些类型的光敏电阻具有较好的耐高温性能。

这些高温光敏电阻能够在较高温度环境下正常工作,对于高温环境下的光学检测和控制具有重要意义。

光电导器件(光敏电阻)

光电导器件(光敏电阻)
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

光敏电阻及其参数

光敏电阻及其参数

什么是光敏电阻及其参数分类光敏电阻器是一种对光敏感的元件,它的电阻值能随着外界光照强弱(明暗)变化而变化。

光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示,图1-25是其电路图形符号。

(一)光敏电阻器的结构、特性及应用1.光敏电阻器的结构与特性光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成,如图1-26所示。

光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器,对光线十分敏感。

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。

2.光敏电阻器的应用光敏电阻器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,照相机中的自动曝光控制等)及各种测量仪器中。

图1-27是光敏电阻器的应用电路。

(二)光敏电阻器的种类光敏电阻器可以根据光敏电阻器的制作材料和光谱特性来分类。

1.按光敏电阻器的制作材料分类光敏电阻器按其制作材料的不同可分为多晶光敏电阻器和单晶光敏电阻器,还可分为硫化镉(CdS)光敏电阻器、硒化镉(CdSe) 光敏电阻器、硫硫化铅(PbS) 光敏电阻器、硒化铅(PbSe) 光敏电阻器、锑化铟(InSb) 光敏电阻器等多种。

2.按光谱特性分类光敏电阻器按其光谱特性可分为可见光光敏电阻器、紫外光光敏电阻器和红外光光敏电阻器。

可见光光敏电阻器主要用于各种光电自动控制系统、电子照相机和光报警器等电子产品中。

紫外光光敏电阻器主要用于紫外线探测仪器。

红外光光敏电阻器主要用于天文、军事等领域的有关自动控制系统中。

(三)光敏电阻器的主要参数光敏电阻器的主要参数有亮电阻(RL)、暗电阻(RD)、最高工作电压(VM)、亮电流(IL)、暗电流(ID)、时间常数、温度系数灵敏度等。

1.亮电阻亮电阻是指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。

2.暗电阻暗电阻是指光敏电阻器在无光照射(黑暗环境)时的电阻值。

3.最高工作电压最高工作电压是指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电压。

光敏电阻的原理特点和应用

光敏电阻的原理特点和应用

光敏电阻的原理特点和应用光敏电阻是一种利用光线照射来改变电阻值的传感器。

它可以将光能转化为电能,并且其电阻值随着光照强度的变化而变化。

光敏电阻广泛应用于光敏控制、光敏测量和光敏检测等领域。

光敏电阻的工作原理基于光敏材料的光电效应。

光敏材料通常是由硫化铋、硫化铟等化合物组成,这些化合物具有特殊的电导特性,当光照射到光敏电阻上时,光能激发了光敏材料中的电子,使其跃迁到导带中,改变了材料的电导特性,从而改变了电阻值。

当光照强度增大时,光敏电阻的电阻值变小;当光照强度减小时,电阻值变大。

光敏电阻的特点之一是其灵敏度高。

由于光敏电阻对光照强度变化非常敏感,因此可以在光照强度变化范围很大的情况下提供精确的测量结果。

另外,光敏电阻还具有响应速度快、结构简单、使用方便等特点。

光敏电阻的应用非常广泛。

在光敏控制方面,光敏电阻常被用于照明系统、自动控制系统和定时器等设备中。

通过光敏电阻感应光照强度的变化,可以自动控制灯光的亮度、开关等,提高能源利用效率。

在照相、光敏血压计、光敏闪光灯等设备中,光敏电阻也起到了重要的作用。

在工业和科研领域,光敏电阻常被用于检测光照强度的变化。

例如,可以利用光敏电阻来测量光线的强度和分布情况,从而提供实验数据或者监测设备的工作状态。

此外,在太阳能电池板、光电开关和电子室内恒温器等设备中,光敏电阻也用于控制设备的运行状态。

此外,光敏电阻还具有一些其他的特殊应用。

例如,在某些医学设备中,光敏电阻可用于测量人体组织的光敏性,从而为医疗诊断提供参考。

而在智能家居系统中,光敏电阻可以用于感应室内外光线,自动控制窗帘的打开与关闭,实现智能化的室内环境控制。

总之,光敏电阻利用光敏材料的光电效应,可以将光能转化为电能,改变电阻值。

它具有灵敏度高、响应速度快、结构简单等特点。

在光敏控制、光敏测量和光敏检测等领域有着广泛的应用。

随着技术的进步和应用的扩大,光敏电阻在未来的发展将会变得更加重要和多样化。

北航光电子实验报告 光敏电阻特性及应用实验报告

北航光电子实验报告 光敏电阻特性及应用实验报告

光敏电阻特性及应用实验报告2016年4月18日实验三光敏二极管特性实验一.实验目的:1.熟悉光敏二极管的结构和光电转换原理。

2.掌握光敏二极管的暗电流及光电流的测试方法。

3.了解光敏二极管的特性,当光电管得工作偏压一定时,光电管输出光电流与入射光的照度(或通量)的关系。

二.实验原理:光敏二极管是一种光生伏特器件,用高阻P 型硅作为基片,然后在基片表面进行掺杂形成PN 结,N 区扩散区很浅为1um 左右,而空间电荷区(即耗尽层)较宽,所以保证了大部分光子入射到耗尽层内,光被吸收而激发电子——空穴对,电子——空穴对在外加反向偏压的作用下,空穴流向正极,形成了二极管的反向电流即光电流。

光电流通过外加负载电阻RL 后产生电压信号输出。

光敏二极管原理如图(9)所示。

在无光照的情况下,若给P—N 结一个适当的反向电压,则反向电压加强了内建电场,使P—N 结空间电荷区拉宽,势垒增大,流过P—N 结的电流(称反向饱和电流或暗电流)很小,它(反向电流)是由少数载流子的漂移运到形成的。

当光敏二极管被光照时,满足条件hv≧Eg 时,则在结区产生的光生载流子将被内场拉开,光生电子被拉向N 区,光生空穴被拉向P 区,于是在外加电场的作用下以少数载流子漂移运动为主的光电流。

显然,光电流比无光照时的反向饱和电流大得多,如果光照越强,表示在同样条件下产生的光生载流子越多,光电流就越大,反之,则光电流越小。

当二极管与负载电阻RL 串联时,则在RL 的两端便可得到随光照度变化的电压信号,从而完成了将光信号转变成电信号的转换。

光敏二极管在无光照时,在所加反向电压作用下,仍会有反向电流流过,这种电流的数值很小,称为暗电流。

暗电流值是光敏二极管传感器的重要参数之一,它影响光敏二极管的光电变换质量和工作稳定性,因此希望它数值越小越好。

在无辐射作用的情况下,PN 结硅光敏二极管的正、反向特性与普通PN 结二极管基本一样,均为图(10)所示的伏安特性曲线,当有光照时,PN 结硅光敏二极管的反向输出特性曲线如图(11)所示。

光敏电阻传感器特性及应用实验

光敏电阻传感器特性及应用实验

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1-1 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1-2,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1-3,取E=12V,RL=2k。

光敏电阻的特点

光敏电阻的特点

光敏电阻的特点
光敏电阻是一种电阻传感器,用于检测外部光能级的变化,根据变化
的程度来改变自身的电阻值。

光敏电阻的特点如下:
一、光敏性:
1、反应速度快:光敏电阻的反应速度非常快,它能够快速反应外界环
境中光强度的变化。

2、抗干扰能力强:光敏电阻具有良好的抗干扰能力,能够很好的抑制其他不相关环境变化对反应的影响。

二、灵敏性:
1、灵敏度高:光敏电阻的灵敏度很高,它可以检测出很微弱的光能级的变化。

2、灵敏度可调:光敏电阻的灵敏度可以通过调整电流来改变,这样使
得灵敏度可以更加精确的更改。

三、结构简单:
1、外形小巧:光敏电阻的外型小巧,占用空间小,具有良好的移动性,可以应用在多个地方。

2、安装方便:它占用空间小,并且安装简单,可以轻松地搭建起复杂
的光线配置。

四、精度高:
1、精度高:光敏电阻的精度比较高,它能够准确的检测出环境中极微
小的光强变化而不会出错。

2、稳定性好:光敏电阻的稳定性也很好,它可以长期稳定的保持准确
的参数。

由于以上众多优点,光敏电阻可以用于各种光强控制、自动照明系统、光纤通信等,是一种被广泛使用的传感器。

光敏电阻的特性

光敏电阻的特性

光敏电阻的特性概述:光敏电阻是一种基于光电效应原理工作的传感器元件,能够将光能转化为电能。

它在光敏元件中起着重要的作用,广泛应用于照明控制、光电测量等领域。

本文将详细介绍光敏电阻的特性,包括工作原理、特点、优缺点、应用等方面。

一、工作原理光敏电阻的工作原理基于光电效应,即光能的照射会激发电子的运动,从而改变电阻值。

光敏电阻通常由导电材料和半导体材料组成。

当光能照射在导电材料上时,导电材料中的自由电子受到激发,自由电子的活动增加,导致电阻值下降。

而当光能照射在半导体材料上时,半导体中的电载流子(包括电子和空穴)发生改变,进而改变了半导体导电性能,从而改变电阻值。

二、特点1. 灵敏度高:光敏电阻对光的敏感度非常高,能够检测到微小的光信号。

2. 响应速度快:光敏电阻的响应速度通常在毫秒级别,能够及时感知光照变化。

3. 调节性好:通过调节光敏电阻的光照强度,可以灵活地控制电阻值,以满足不同的应用需求。

4. 高精度:光敏电阻的输出信号精度较高,能够准确地反映光照强度的变化。

5. 成本较低:光敏电阻的制造成本相对较低。

三、优缺点1. 优点:a. 灵敏度高,能够迅速感知光照变化。

b. 适应性强,能够在室内外环境中工作。

c. 结构简单,制造成本较低。

2. 缺点:a. 对温度和湿度变化敏感,容易受到环境影响。

b. 对光源波长和强度要求较高,不同光源的输出信号可能存在差异。

四、应用光敏电阻具有广泛的应用领域,下面列举几个常见的应用场景:1. 照明控制:光敏电阻可以用来控制室内或室外照明设备的开关,当光照强度达到一定阈值时,自动打开或关闭照明设备。

2. 光电测量:光敏电阻可以用来进行光照强度的测量,对于某些需要精确控制光照的应用,如摄影测量、自动曝光控制等具有重要意义。

3. 安防监控:光敏电阻可以应用于安防监控系统中,当光照条件发生变化时,触发报警或录像等功能。

4. 自动化控制:光敏电阻可以作为自动化控制系统的输入设备,实现自动控制与调节。

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光敏电阻器的特性和应用
光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内led/' target='_blank'>光电效应工作的led/' target='_blank'>光电元件。

它在光线的作用下其阻值往往变小,这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。

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。

光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内led/' target='_blank'>光电效应工作的led/' target='_blank'>光电元件。

它在光线的作用下其阻值往往变小,这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。

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。

光敏电阻的原理结构如图所示。

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禁带宽度,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。

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。

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。

基本特性及其主要参数
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。

由图2可知,光敏电阻伏安特性近似直线,而且没有饱和现象。

受耗散功率的限制,在使用时,光敏电阻两端的电压不能超过最高工作电压,图中虚线为允许功耗曲线,由此可确定光敏电阻正常工作电压。

图2 光敏电阻的伏安特性图3 光敏电阻的光电特性
图 4 光敏电阻的光谱特性
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。

图2.6.5给出相对灵敏度Kr,与光强变化频率f之间的关系曲线,可以看出硫化铅的使用频率比硫化铊高的多。

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。

图5 光敏电阻的频率特性图6 硫化铅的光谱温度特性
6、温度特性
光敏电阻和其他半导体器件一样,受温度影响较大,当温度升高时,它的暗电阻会下降。

温度的变化对光谱特性也有很大影响。

图6是硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线。

从图中可以看出,它的峰值随着温度上升向波长短的方向移动。

因此,有时为了提高灵敏度,或为了能接受远红外光而采取降温措施。

常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。

光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10MΩ;在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。

光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)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。

所以设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。

光敏电阻随入射光线的强弱其对应的阻值变化不是线性的,也就不能用它作光电的线性变换,这是使用者应注意的地方。

初学者可购置一只光敏电阻器(MG45型),在夜间点一盏60~100W的白炽灯,用万用表直接测量光敏电阻器的阻值。

测量时,应把光敏电阻对着白炽灯的光,再逐渐拉开与灯的距离(由近到远),观察万用表指示的阻值变化,可以直观验证光敏电阻的特牲,以加深对它的感性认识。

常用的光敏电阻器型号有密封型的MG41、MG42、MG43和非密封型的MG45(售价便宜)。

它们的额定功率均在200mW以下。

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