1光敏电阻特性参数及其测量
光敏电阻基本特性测量实验报告
6
八、实验结果与讨论：
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习
思考题
操作及记录
报告整体
（20 分）
（40 分） 数据处理与结果陈述 30 分
10 分
印象
总分
备注：
指导教师签字： 年月日
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
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
在价带留下空穴，由于材料中载流子数目增加，材料的电导率增加，电导率的改变量为
pep nen
(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 Ρ 为空穴的
转移率，μ n 为电子的迁移率。
着照度的变化而改变的规律称为光照特性。不同类型的光敏电阻的光照特性不同，光照之间会呈现非线性关系。其他照度区域近似呈线性
关系不同类型的光敏电阻的光照特性不同，但大多数光敏电阻的光照特性是非线性的。
本实验光敏电阻得到的光照φ 由一对偏振片来控制。当偏振片的夹角为 α 时，光照φ 为
Φ =φ 0Dcos²α
(3)
其中，φ 0 为不加偏振片时的光照，D 为两偏振片平行时的透明度。
2
三、实验仪器：
本仪器是一种测量光敏电阻基本特性的实验装置，包括伏-安特性和光照特性。结构如图 （一）所 示，在导轨上安置五个磁力滑座，分别将光源、两个聚光镜、偏振器、接收器插入 滑座內。打开光源，调整聚光镜，使平行光均匀入射到偏振片上，调整 聚光镜及接收器使它 们处于同一光轴。旋转偏振器的手轮刻度为零时通过的光能最强、刻度为 90°时通过的光能 最弱。通过旋转手轮改变入射到接收器的光强。根据光敏电阻特性：在 一定照度下测量光敏 电阻的电压与光电流的关系；在一定工作电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。
光敏电阻基本特性及主要参数的测试
光敏电阻基本特性及主要参数的测试光敏电阻（Photocell）是一种基于光敏效应的传感器，其电阻值随光照强度的变化而变化。
它广泛应用于光控系统、照度计、曝光计、光敏开关等领域。
为了评估光敏电阻的性能，我们需要测试其基本特性和主要参数。
首先，我们需要测试光敏电阻的光敏特性，也就是其电阻值与光照强度之间的关系。
这可以通过将光敏电阻连接到一个恒定电压源上，然后使用一个光源以不同的光照强度照射它，并测量电阻值。
这样我们可以得到光敏电阻的响应曲线，即电阻值与光照强度的关系曲线。
通常，我们使用一个光照度计来提供可靠的光照强度测量。
其次，我们需要测试光敏电阻的光谱特性，也就是其对不同波长的光的响应。
这可以通过使用不同波长的光源进行测试。
我们可以使用一个光谱分析仪来测量光敏电阻在不同波长下的响应，并绘制光谱响应曲线。
这将帮助我们了解光敏电阻在不同光谱范围内的工作效果。
除了光敏特性和光谱特性，还有一些其他重要的参数需要测试。
其中一个是光敏电阻的响应时间。
响应时间是指光敏电阻从光照变化到实际电阻变化所需的时间。
我们可以通过使用一个快速的光源以不同频率照射光敏电阻，并测量其响应时间来测试这个参数。
另一个重要的参数是光敏电阻的灵敏度。
灵敏度是光敏电阻对光照强度变化的敏感程度。
可以通过改变光照强度，然后测量光敏电阻的电阻值的变化来测试灵敏度。
此外，还有一些其他参数也需要测试，例如光敏电阻的线性度、温度特性、稳定性等等。
这些参数可以通过使用不同光照强度和温度，然后测量光敏电阻的电阻值来测试。
总之，测试光敏电阻的基本特性和主要参数是非常重要的，它们可以帮助我们了解光敏电阻的性能和适用范围。
通过这些测试，我们可以选择合适的光敏电阻，并优化光敏电阻的应用。
实验一光敏电阻特性测量实验
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。
实验一_光敏电阻特性参数及其测量
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。
光敏电阻基本特性及主要参数的测试
光敏电阻特性测试及分析南京理工大学紫金学院光电综合实验室光敏电阻主要参数及基本特性的测试一、工作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；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。
当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。
光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。
当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。
入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。
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）光敏电阻的主要参量有暗电阻，亮电阻、光谱范围、峰值波长和时间常量等。
基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。
伏安特性是指在一定照度下，加在光敏电阻两端的电压和光电流之间的关系。
光照特性是指在一定外加电压下，光敏电阻的光电流与光通亮的关系。
根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：1．紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
2．红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。
锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。
3．可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。
主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。
二、实验目的1、学习掌握光敏电阻工作原理2、学习掌握光敏电阻的基本特性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三、实验内容1、光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻测试实验（基本参数测试）2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流测试实验（基本参数测试）3、光敏电阻的光谱特性测试实验（特性测试）4、光敏电阻的伏安特性测试实验（特性测试）四、测试仪器的技术参数及结构原理1、仪器的测量精度：电压：0.01V电流：0.01mA2、光学参数偏振片口径：35mm3、导轨长度： 980mm4、结构原理：结构如图（一）所示，在导轨上安置四个磁力滑座，分别将光源、起偏器、减偏器、接收器插入滑座內。
光敏电阻的原理及应用
6、温度特性
光敏电阻和其他半导体 器件一样，受温度谱 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 是非的方向移动。因此，有 时为了进步灵敏度，或为了 能接受远红外光而采取降温 措施。
光敏电阻伏安特性近似直线，而且没有饱象 如下图所示
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 进射光，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
二 光敏电阻的特性测量
1 实验原理 在光照下，光敏电阻的电导率的改变量为：
2.实验装置图
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，光照忽然消失时，光电流 也不立即为零。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。下图给出相对灵敏度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。
光敏电阻的特性测量及应用
光敏电阻的原理
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。 进射光消失后，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。
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。
光敏电阻特性测试实验(精)
光敏电阻特性测试实验一、实验目的1、学习掌握光敏电阻工作原理2、学习掌握光敏电阻的基本特性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三、实验内容1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验3、光敏电阻光电流测试实验；4、光敏电阻的伏安特性测试实验5、光敏电阻的光电特性测试实验6、光敏电阻的光谱特性测试实验7、光敏电阻的时间响应特性测试实验三、实验仪器1、光电探测综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光敏电阻及封装组件 1套4、光照度计 1台5、2#迭插头对（红色，50cm） 10根6、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根7、三相电源线 1根8、实验指导书 1本四、实验原理1. 光敏电阻的结构与工作原理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。
光敏电阻的结构很简单，图1-1（a）为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。
在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。
半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。
为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最金属电极半导体电源检流计R LE I(a)(b)(c)R a玻璃底板大。
为了提高灵敏度，光敏电阻的电极一般采用梳状图案， 如图1-1（b ）所示。
图1-1（c ）为光敏电阻的接线图。
2. 光敏电阻的主要参数 光敏电阻的主要参数有：(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。
光敏电阻基本特性及主要参数的测试
光敏电阻基本特性及主要参数的测试光敏电阻是一种能够根据光照强度来改变电阻值的器件。
光敏电阻的基本特性：1.光敏电阻的电阻值与光照强度成反比，即当光照强度增加时，电阻值会减小。
2.光敏电阻的电阻值与光照频率无关，只与光照强度有关。
3.光敏电阻通常用于测量光照强度或控制光照器件。
光敏电阻的主要参数包括：1.光敏电阻的阻值范围：光敏电阻的阻值可以根据具体的应用要求来选择，常见的阻值范围从几十欧姆到几百兆欧姆不等。
2. 光敏电阻的灵敏度：光敏电阻的灵敏度是指光照强度每改变一个单位，电阻值相对应改变的比例。
一般用百分比或者ppt（百万分之一）来表示。
3.光阻电阻温度系数：光敏电阻的阻值会受到温度变化的影响，因此其温度系数也是重要的一个参数。
一般来说，光阻的温度系数越小越好。
4.响应时间：光敏电阻的响应时间是指器件由在一个光强度状态下的阻值到达指定变化的时间。
响应时间越短，器件对光照强度的变化越敏感。
光敏电阻的测试方法：光敏电阻的测试一般是通过测量其在不同光照条件下的电阻值来进行的。
以下是一种常见的测试方法：1.连接电路：将光敏电阻与一个恒流源并联，电源的电流通过光敏电阻产生电压。
可以使用数字电压表或万用表来测量电压值。
2.光照条件：控制一个灯光源，根据需要调节光照强度，在测试过程中保持光照条件稳定。
3.测试步骤：在不同的光照强度下，记录光敏电阻的电压值，并通过电流值计算出电阻值。
可以使用模拟信号发生器或变阻器来改变灯光源的亮度。
4.数据分析：根据测试得到的电阻值和对应的光照强度，可以绘制出光敏电阻的光阻特性曲线，以及灵敏度的变化。
总结：光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的器件。
其主要参数包括阻值范围、灵敏度、温度系数和响应时间。
光敏电阻的测试可以通过测量其在不同光照条件下的电阻值来进行，并进行数据分析和曲线绘制。
这些测试可以帮助我们了解光敏电阻的特性和性能，进而应用于特定的光照控制或测量场景中。
光敏电阻基本特性的测量
光源
透镜
光敏电阻
�
�
�
2、光敏电阻阻值与光强的关系的测量。 测量在不同的照明光强下（ILED分别取0、1、……、 19mA）的光敏电阻阻值，用坐标纸绘出关系曲线并对 曲线进行说明。 3、伏安特性的测量。 测定在不同光照下（ILED分别取5、10、15mA）光电流 Iph随电压U的变化，用坐标纸绘出光敏电阻的伏安特 性曲线并对曲线进行说明。 4、光照特性的测量 测定在不同外加电压U(U分别取5、10、15V)下，光电 流Iph随光照的变化，用坐标纸绘出光敏电阻的光照特 性曲线并对曲线进行说明。
硫化铅光敏电阻的光谱温度特性
实验仪器
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光学导轨及底座 光源（LED） 直流恒流源 透镜 光敏电阻 稳压电源 万用表一块 导线若干
光敏电阻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光敏电阻
电流测量
稳压电源
电压测量
实验装置图
实验内容
�
1、调节各元件到同轴等高 在导轨上依次将光源、透镜和观察屏靠拢放置， 目测调节到各光学元件、光源的中心轴大致等高，并 处于同一轴线上，再调节至合适位置。
光敏电阻的基本特性
（1）伏安特性 （2）光照特性 （3）光谱特性 （4）响应时间和频率特性 （5）温度特性
伏安特性
在一定照度下，光敏电阻两端所加的电压与光电流之间 的关系
在给定的偏压情况下，光照度越大，光电流也就越大； 在一定光照度下，加的电压越大，光电流越大，没有饱 和现象。 光敏电阻的最高工作电压是由耗散功率决定的， 耗散功率又和面积以及散热条件等因素有关。 但是U不能太大，以免损坏光敏电阻。
导带 禁带 价带 半导体能带图
四、内光电效应器件
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。
光敏电阻的主要参数与特性
光敏电阻的主要参数与特性光敏电阻（Light Dependent Resistor，简称LDR），也被称为光敏电阻器、光敏电阻元件或光敏电阻器件，是一种感光元件，其电阻值随环境光照强度的变化而变化。
光敏电阻广泛应用于光电自动控制、光敏传感器、光学测量仪器等领域。
以下是光敏电阻的主要参数与特性的详细介绍。
1.参数：1.1光敏特性：光敏电阻的一个主要参数是光敏特性，它描述了光敏电阻的电阻值随着光照强度的变化情况。
光敏特性通常表示为灵敏度曲线，以光照强度与电阻值之间的关系来表示。
1.2光敏范围：光敏电阻的光敏范围是指其对环境光照强度的响应范围。
一般来说，光敏电阻器件对可见光较敏感，但对红外和紫外光的响应范围较窄。
1.3 光阻率：光阻率是指光敏电阻在规定照明光源下单位阻值的阻值。
通常以光强度为1 lx时的电阻值作为标准进行计算。
1.4暗阻抗：暗阻抗是指光敏电阻在无照光的情况下的电阻值。
暗阻抗是光敏电阻的一个重要参考参数，它与光照强度的变化有关。
1.5环境温度特性：光敏电阻在不同环境温度下的电阻值变化也是一个重要参数。
通常情况下，光敏电阻的电阻值会随着环境温度的升高而下降。
2.特性：2.1灵敏度高：光敏电阻在可见光范围内对光照变化非常敏感，能够快速响应光照强度的变化。
2.2高分辨率：由于光敏电阻的灵敏度高，它可以提供高分辨率的光照测量结果，适用于需要高精度的应用。
2.3反应迅速：光敏电阻的响应速度快，能够在毫秒级别内对光照变化作出响应。
2.4线性度高：光敏电阻的电阻值与光照强度呈线性关系，可以实现较高的测量精度。
2.5低功耗：光敏电阻在工作时只需要较低的功率供应，能够节省能源和电池寿命。
2.6可靠性强：光敏电阻器件具有较长的使用寿命和稳定性，不容易受到外界环境的影响。
2.7尺寸小：光敏电阻器件体积小、重量轻，尺寸便于微型化设计和集成。
2.8易于控制：光敏电阻器件的电阻值可以通过改变外界光照强度来控制，便于实现自动控制和调节。
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。
1光敏电阻特性参数及其测量
实验2.1 光敏电阻特性参数及其测量1. 实验目的通过本实验，认识并学习光敏电阻，掌握光敏电阻的基本工作原理、暗电阻、亮电阻、光照特性等基本参数及其测量方法。
2. 实验器材①光电平台主机1台；②LED光源实验装置1个；③发光二极管R、G、B、W四色各1个；④光敏电阻1个；⑤光电探测实验装置1个；⑥表座3个；⑦光电器件支杆3个；⑧连接线20条；⑨照度计探头1个；3.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。
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—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。
4. 实验步骤（1）元件组装①将光敏电阻牢固地安插在光电探测实验装置上，将延长接圈拧到装置上，使光敏电阻固定不动且与装置同轴，从光敏电阻实验装置后面引出正负两个电极。
②将LED发光二极管（白色）牢固地安插在LED光源装置上，二极管的长脚插入白色螺钉一侧的插孔内（正极），短脚插入黑色螺钉一侧的插孔内（负极）。
将延长接圈拧到装置上，让LED固定不动且与装置同轴。
光源装置后面引出正负两个电极。
③将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起，使LED发出的光恰好被光敏电阻所接收，并能够排除外界杂光的干扰为最好。
④将照度计探头用支撑杆安装在导轨上。
（2）测量光敏电阻的亮电阻①将LED实验装置按照如图1.3-4所示搭建LED供电电路，其中电流表量程为20mA。
②将光电探测实验装置按照如图1.3-5所示搭建光敏电阻亮电阻测量电路，其中电源+12V电流表量程为200mA，电压表量程为20V。
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。
光敏电阻介绍及其参数
光敏电阻介绍及其参数光敏电阻是一种常见的光电器件，也被称为光敏电阻器、光敏电阻器件或光电阻电阻器。
它是一种基于光敏效应的器件，能够根据光线强度的变化来改变电阻值。
光敏电阻主要由光敏材料和导电材料组成，其中光敏材料的电阻值会受到光线照射的影响而发生变化。
光敏电阻的工作原理是基于光敏材料的半导体材料的特性。
光敏材料通常采用硫化镉、硫化锌等化合物，它们具有良好的光敏特性。
当光线照射到光敏电阻上时，光子会激发光敏材料中的电子，使电子从价带跃迁到导带，增加了导电材料中的载流子浓度，从而降低了电阻值。
反之，当光线减弱或消失时，载流子浓度减小，电阻值增加。
光敏电阻的主要参数包括光电流、光阻、响应时间和光敏度。
1.光电流：光敏电阻的光电流是指在照射光线的作用下产生的电流。
它与光敏电阻的电阻值成反比，即光电流越大，电阻值越小。
2.光阻：光敏电阻的光阻是指在光照强度为标准值时的电阻值。
它通常以欧姆（Ω）为单位，并表示在一定光照条件下光敏电阻的电阻大小。
3. 响应时间：响应时间是指光敏电阻的电阻值从变化到稳定所需要的时间。
它通常以毫秒（ms）为单位，响应时间越短，说明光敏电阻的响应速度越快。
4.光敏度：光敏度是指光敏电阻在特定光照条件下的电阻变化与光照强度之比。
光敏电阻的光敏度越大，说明其对光照的变化更加敏感。
光敏电阻广泛应用于光电控制、光测量和光敏检测等领域。
在光电控制中，光敏电阻被用于灯光自动开关、光敏开关、光敏门铃等设备中，通过感知周围光线的强弱来实现控制功能。
在光测量中，光敏电阻被用于测量光强、亮度等参数，在光敏检测中，光敏电阻可以用于检测光线的有无、亮度变化等。
总结而言，光敏电阻是一种基于光敏效应的器件，通过光敏材料的电阻值变化来感知光线的强弱。
其主要参数包括光电流、光阻、响应时间和光敏度。
光敏电阻在光电控制、光测量和光敏检测等领域有广泛的应用。
光敏电阻特性的测量
实验4.5 光敏电阻基本特性的测量光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。
光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。
【实验目的】1. 了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。
2. 了解光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
【实验原理】1. 光敏电阻的工作原理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。
大多数光电控制应用的传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应传感器。
对于光敏电阻来说，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：n p ne pe μμσ∆+∆=∆ (4.5.1) (4.5.1) 式中e 为电荷量，p ∆空穴浓度的改变量，n ∆电子浓度的改变量，p μ为空穴的迁移率，n μ为电子的迁移率。
当光敏电阻两端加上电压U 后，光电流为 U dAI ph σ∆=(4.5.2) （4.5.2）式中A 为与光电流垂直的截面积，d 为电极间的距离。
用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料，目前生产的光敏电阻主要是硫化镉，光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点，被广泛地用于自动化技术中。
2. 光敏电阻的基本特性光敏电阻的基本特性包括伏安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等，本实验主要研究光敏电阻的伏安特性和光照特性2.1 伏安特性光敏传感器在一定的入射光强照度下，光敏元件的电流Ph I 与所加电压U 之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。
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实验2.1 光敏电阻特性参数及其测量
1. 实验目的
通过本实验，认识并学习光敏电阻，掌握光敏电阻的基本工作原理、暗电阻、亮电阻、光照特性等基本参数及其测量方法。
2. 实验器材
①光电平台主机1台；
②LED光源实验装置1个；
③发光二极管R、G、B、W四色各1个；
④光敏电阻1个；
⑤光电探测实验装置1个；
⑥表座3个；
⑦光电器件支杆3个；
⑧连接线20条；
⑨照度计探头1个；
3.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。
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—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。
4. 实验步骤
（1）元件组装
①将光敏电阻牢固地安插在光电探测实验装置上，将延长接圈拧到装置上，使光敏电阻固定不动且与装置同轴，从光敏电阻实验装置后面引出正负两个电极。
②将LED发光二极管（白色）牢固地安插在LED光源装置上，二极管的长脚插入白色螺钉一侧的插孔内（正极），短脚插入黑色螺钉一侧的插孔内（负极）。
将延长接圈拧到装置上，让LED固定不动且与装置同轴。
光源装置后面引出正负两个电极。
③将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起，使LED发出的光恰好被光敏电阻所接收，并能够排除外界杂光的干扰为最好。
④将照度计探头用支撑杆安装在导轨上。
（2）测量光敏电阻的亮电阻
①将LED实验装置按照如图1.3-4所示搭建LED供电电路，其中电流表量程为20mA。
②将光电探测实验装置按照如图1.3-5所示搭建光敏电阻亮电阻测量电路，其中电源+12V电流表量程为200mA，电压表量程为20V。
511K LED
图1.3-4 LED 供电电路
电路连接好后，打开平台电源开关，20V
数字电压表、200mA 数字电流表将测出光敏电阻的电源电压U bb 值、电流I P 值。
20mA 数字电流表将测出流过LED 发光二极管的电流I LED ，当调整LED 供电电路中的1k Ω电位器时，LED 电流随之改变，光敏电阻的电流I P 也随之改变，将光敏电阻移开，把照度计探头与LED 光源相对安放，测量出此时LED 的照度。
调整电位器，多测几组数据，将测出的数据填入表中。
电源电压U bb 与流过光敏电阻的电流I p 之比即为光敏电阻的亮电阻R L ，计算出亮电阻的阻值填入表中。
（3）测量光敏电阻的光照特性
根据表1.3-2中的数据，在直角坐标系中画出Ev －R L 关系曲线，即为光敏电阻的光照特性曲线。
5. 数据处理 ①光敏电阻亮电阻的测量
图1.3-5光电二极管实验电路。