完整版发光二极管及热敏电阻的伏安特性研究

合集下载

实验伏安法测线性电阻和二极管的特性曲线完美版PPT

实验伏安法测线性电阻和二极管的特性曲线完美版PPT
6
2、测量二极管的伏安特性
❖按照如图所示连接
电路,注意电源电压、
毫安表量程和伏电压、毫安表量程和伏特表量程的选取。
电流表量程为0-10mA,相应内阻为,4.
E 稳压电源、电压表、微安表、毫安表、碳膜电阻、二极管、变阻器、电阻箱。
电流表量程为0-10mA,相应内阻为,4.
❖ 线性电阻的结果表达式要求利用标准 偏差表述。二极管要求求出几个静态电阻 值。
❖ 测试二极管正向特性时,电流突变区域 多测量几组数据,但电流最大测试到 10mA就行。
8
❖在电流突变的区域 非线性电阻元件(二极管) 多测量几组数据, 有兴趣的同学可测稳压管的反向电阻,电路自行设计。
了解减少伏安法中系统误差的方法 2、测量二极管的伏安特性 按照如图所示连接电路,注意电源电压、毫安表量程和伏特表量程的选取。 了解减少伏安法中系统误差的方法 稳压电源、电压表、微安表、毫安表、碳膜电阻、二极管、变阻器、电阻箱。
实验三 伏安法测线性电阻和二极管的特性曲线
[实验目的] 1. 正确掌握测量伏安特性的两种方法,直观了
解方法误差对测量结果的影响。
2. 加深对线性电阻元件、非线性元件伏安特性 的理解。
3. 了解减少伏安法中系统误差的方法 [实验仪器]
稳压电源、电压表、微安表、毫安表、碳膜 电阻、二极管、变阻器、电阻箱。
1
[实验原理]
用电表同时测出待测电阻上通过的电流I和电压V, 然后根据欧姆定律算出电阻的方法,叫伏安法。 ❖ 1.线性电阻
元件特性 曲线: ❖ 通过原点 的直线,I 和U 是正 比例关系!
2
非线性电阻元件(二极管)
3
2、伏安法测电阻时电表引入的误差
内接法:
U IR IRA I (R RA ) 测量绝对误差是RA 相对误差是 RA

发光二极管特性测试实验报告

发光二极管特性测试实验报告

从图 3 可见,红色发光二极管正向导通压降最低,约为 1.8V~2.0V 左右;黄色的正向压降次之,约为 2.0~2.2V,绿色的压降为 3.0~3.2V。
它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通 过管子的电流,否则电流过大会烧毁 LED。限流电阻 R 可用下式计 算:
R = E −VF IF
2、LED 参数 发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极。有
的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小 舌的引线是正极。按发光管出光面特征分圆型、方型、矩型、面发光 管、侧向管、表面安装管等。最为常见为圆型,其直径有:分为 φ3mm、 φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm 等。国外通常把 φ3mm 的发光二极 管记作 T-1;把 φ5mm 的记作 T-1(3/4);把 φ4.4mm 的记作 T-1(1/4)。
表 2 LED 的 V-I 特性和发光状况
黄光 LED
目测 发光 状态
电流 I/mA
电压 V/V
功率 P/mW
目测 发光
0.0 0.5
0.0
0.0 1.0
0.0
0.0 1.1
0.0
0.0 1.2
0.0
1.0
1.0
2.0
2.0
3.0
3.0
4.0
4.0
5.0
5.0
+5V
R1
100
Rw2
Rw1
1 A2
500
2k
电流表
1
V 电压表
LED
2
实验步骤
图 4 实验原理图
1、将 RW1 和 RW2 电阻调至最大,按图 4 连接,图中 LED 使用红色

7光电二极管和光敏电阻的特性研究

7光电二极管和光敏电阻的特性研究

7光电二极管和光敏电阻的特性研究光电二极管和光敏电阻是光电转换器件中常见的两种,可以将光信号转换为电信号,并且在不同的光照条件下表现出不同的特性。

本篇文章将深入研究这两种器件的特性。

光电二极管是一种将光能转化为电能的电子元件,其工作原理基于内照射效应,也就是当光线照射到PN结的一个极化面上时,光激发了电子从价带跃迁到导带,从而产生了电流。

光电二极管具有高灵敏度、快速响应、线性传输、宽动态范围等特点,广泛应用于光通信、测量和光功率控制等领域。

光电二极管的主要特性包括光电流、响应时间和谱响应特性。

其中,光电流是指当光照射到光电二极管上时,从结的外部产生的电流。

光电流与光强之间呈线性关系,即光强越大,光电流越大。

响应时间是指光电二极管从光刺激到输出电流达到稳定的时间,这个时间一般较短,可以达到纳秒甚至亚纳秒级别。

谱响应特性是指光电二极管对不同波长光的响应情况,它可以由光电二极管的材料特性和结构参数决定。

与光电二极管相比,光敏电阻是一种将光信号转化为电阻信号的器件。

光敏电阻的工作原理是光照射到其表面时,导致其电阻发生变化,光照强度越大,电阻值越小。

光敏电阻具有简单、成本低、响应时间短等优点,在光控制、光测量等领域有广泛应用。

光敏电阻的主要特性包括光敏电阻特性曲线、光敏电阻的光照饱和特性、响应时间和稳定性。

光敏电阻特性曲线是指光敏电阻的电阻值与入射光照强度之间的关系,一般为非线性特性。

光敏电阻的光照饱和特性是指当光照强度足够大时,光敏电阻的电阻值不再发生变化,达到饱和状态。

响应时间是指光敏电阻由无光状态切换到有光状态,并且电阻值达到稳定的时间,一般较短。

稳定性是指光敏电阻的电阻值在长时间使用过程中是否稳定,不发生明显的漂移。

在实际应用中,可以根据具体的需求选择光电二极管或光敏电阻。

如果需要高灵敏度、快速响应和线性传输特性时,可以选择光电二极管;如果对成本、响应时间和简单性要求较高时,可以选择光敏电阻。

无论选择哪种器件,都需要根据具体的应用需求来设计和搭配其他电路元件。

实验报告-发光二极管伏安曲线测量

实验报告-发光二极管伏安曲线测量

【实验题目】发光二极管的伏安特性【实验记录】
1.实验仪器
2.红色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表
3.绿色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表
4.蓝色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表
5. 电表内阻测量: A R = 4.94Ω (30mA) V R =
6.006kΩ (6V )
【数据处理】
在同一坐标系中作出红、绿、蓝发光二极管的伏安特性曲线。

对比红、绿、蓝三种发光二极管的伏安特性曲线,定性判断其导通电压的大小。

由图像及表格分析可知,导通电压:红色>绿色>蓝色;
大致数据为 红色: 蓝色: 绿色:
【总结与讨论】
(1)二极管阻值与电流表内阻相近,与电压表内阻相差很多,因此采取电流表外接法。

(2)在图像弯曲部分应多测几组数据,使图像更加准确。

(电流不超过20mA)
(3)发光二极管的伏安特性曲线在0到导通电压之间曲线与X轴接近,达到导通电压后快速上升,最终
应接近直线。

【复习思考题】
发光二极管有哪些应用?试举一两例并介绍其工作原理。

(1)交流开关指示灯
用发光二极管作白炽灯开关的指示灯,当开关断开时,电流经R、LED和灯泡形成回路,LED亮,方便在黑暗中找到开关,此时回路中电流很小,灯泡不会亮;当接通开关时,灯泡被点亮,LED熄灭。

(2)指示灯
当装置通电后,经过限流电阻产生mA级别的电流,流经LED的时候发光,用以指示电源接通。

报告成绩(满分30分):⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽指导教师签名:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽日期:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

光敏电阻伏安特性、光敏二极管光照特性

光敏电阻伏安特性、光敏二极管光照特性

光敏传感器的光电特性研究(FB815型光敏传感器光电特性实验仪)凡是将光信号转换为电信号的传感器称为光敏传感器,也称为光电式传感器,它可用于检测直接由光照明度变化引起的非电量,如光强、光照度等;也可间接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。

光敏传感器的物理基础是光电效应,通常分为外光电效应和内光电效应两大类,在光辐射作用下电子逸出材料的表面,产生光电子发射现象,则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。

另一种现象是电子并不逸出材料表面的,则称为是内光电效应。

光电导效应、光生伏特效应都是属于内光电效应。

好多半导体材料的很多电学特性都因受到光的照射而发生变化。

因此也是属于内光电效应范畴,本实验所涉及的光敏电阻、光敏二极管等均是内光电效应传感器。

通过本设计性实验可以帮助学生了解光敏电阻、光敏二极管的光电传感特性及在某些领域中的应用。

【实验原理】1.光电效应:(1)光电导效应:当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结内部有自建电场。

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)。

发光二极管特性的实验研究

发光二极管特性的实验研究

发 光 二极 管 ( E 作 为 现代 科 技 的 产 物 , L D) 特
( 光)磷化镓二极 管 ( 光)铟氮化 稼 ( 色) 红 ; 绿 ; 蓝 等。
点 非常 明显 : 寿命 长 、 光效 高 、 无辐 射 与低 功 耗 。 ] 它 的应用 涉及 很 多 领 域 , 日常 照 明 到 尖 端科 技 从
为衍 射角 , 是光 栅 法 线 与衍 射 方 位 角 之 间 的 夹 它 角。 由上式 可见 , 同一 级 的衍射 条 纹 , 如果 波 长 不
同其衍 射 角不 同 , 以光 栅具 有分 光功 能 。 所
实验 上 , 只要选 择光 栅常 数 已知 的光栅 , 待 用
图 4 伏 安 特 性 曲 线
研 究 了市 面上 销 售 的 红光 、 光 和 蓝 光 三 种 绿 L D 的发 光 稳 定 性 、 安 特 性 和 发 光 波 长 等 特 E 伏
[ ] ht :/ f.e.rS h / / p 0 0 p f 2 t / i u ea{/ p n Tp x 2 2 . d p r [ ] 张凤 兰. 3 高亮 度 发 光 二极 管 波 长测 量 实 验 的设 计 [] 实验技术 与管理 ,0 5 J. 20.
都 有应 用 。文章 中研 究 了市 面 上 销 售 的红 光 、 绿
2 实 验 原 理 及 数 据 分 析
2 1 L D的发光 稳 定性 . E
光 和 蓝光 三 种 L D的发 光稳 定 性 、 安 特性 和 发 E 伏 光 波 长等 特 性 。其 中 L D 的发 光 波长 , E 分别 采用
孙为 , 唐军杰 , 王爱军 , 大学物理 实验[ . 等. M] 北京 :
中 国石 油 大 学 出 版 社 ,0 7 20 .

实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)

实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)

实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)姓名学号院系时间地点陈灿贻 2 数学科学学院2015.11 物理楼306 黄小君 2 数学科学学院2015.11 物理楼30 【实验题目】发光二极管的伏安特性【实验记录】1.实验仪器仪器名称直流稳定电源伏特表安培表滑动变阻器电阻箱发光二极管导线开关型号HV1791-35 BX70-7112型ZX21型2.红色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表电流(mA)电压(V)修正后电压或电流= 电流(mA)电压(V)修正后电压或电流=0.00 0.06 0.00 8.30 1.91 7.980.00 0.30 0.00 10.22 1.94 9.900.00 0.40 0.00 11.42 1.95 11.100.04 0.75 0.00 12.82 1.95 12.490.12 1.10 0.00 14.60 1.97 14.270.18 1.45 0.00 16.60 1.98 16.270.70 1.75 0.41 14.58 1.96 14.251.80 1.80 1.50 16.90 1.99 16.572.90 1.85 2.59 17.60 1.99 17.273.84 1.85 3.53 18.40 2.00 18.074.86 1.86 4.55 19.30 2.00 18.976.70 1.90 6.38 14.50 1.96 14.17 3.绿色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表电流(mA)电压(V)修正后电压或电流= 电流(mA)电压(V)修正后电压或电流=0.10 0.60 0.00 2.40 2.88 1.920.12 1.02 0.00 3.10 2.90 2.620.16 1.15 0.00 4.00 2.93 3.510.16 1.33 0.00 0.80 2.75 0.340.18 1.50 0.00 4.60 2.95 4.110.20 1.70 0.00 8.00 3.03 7.490.22 2.08 0.00 9.80 3.05 9.290.30 2.21 0.00 12.80 3.10 12.280.40 2.55 0.00 16.20 3.15 15.670.52 2.69 0.07 17.70 3.16 17.172.00 2.85 1.52 19.103.18 18.57 4.蓝色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表电流(mA)电压(V)修正后电压或电流= 电流(mA)电压(V)修正后电压或电流=0.00 0.35 0.00 7.20 2.95 4.41 0.00 0.60 0.00 8.60 2.96 6.71 0.181.10 0.00 11.00 3.00 8.11 0.22 1.60 0.00 14.00 3.03 10.50 0.302.100.00 16.00 3.05 13.49 0.44 2.58 0.01 19.00 3.05 15.490.32 2.20 0.00 11.84 3.01 18.491.002.80 0.533.30 2.89 11.342.40 2.88 1.92 1.60 2.83 2.82 1.90 2.85 1.42 6.00 2.95 1.133.602.903.12 18.40 3.05 5.515.电表内阻测量:AR 5.0Ω(30mA )VR 5.985Ω(6V )【数据处理】在同一坐标系中作出红、绿、蓝发光二极管的伏安特性曲线。

光敏电阻伏安特性、光敏二极管光照特性剖析

光敏电阻伏安特性、光敏二极管光照特性剖析

光敏传感器的光电特性研究(FB815型光敏传感器光电特性实验仪)凡是将光信号转换为电信号的传感器称为光敏传感器,也称为光电式传感器,它可用于检测直接由光照明度变化引起的非电量,如光强、光照度等;也可间接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。

光敏传感器的物理基础是光电效应,通常分为外光电效应和内光电效应两大类,在光辐射作用下电子逸出材料的表面,产生光电子发射现象,则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。

另一种现象是电子并不逸出材料表面的,则称为是内光电效应。

光电导效应、光生伏特效应都是属于内光电效应。

好多半导体材料的很多电学特性都因受到光的照射而发生变化。

因此也是属于内光电效应范畴,本实验所涉及的光敏电阻、光敏二极管等均是内光电效应传感器。

通过本设计性实验可以帮助学生了解光敏电阻、光敏二极管的光电传感特性及在某些领域中的应用。

【实验原理】1.光电效应:(1)光电导效应:当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结内部有自建电场。

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)。

实验3 半导体二极管伏安特性的研究

实验3 半导体二极管伏安特性的研究

实验3 半导体二极管伏安特性的研究半导体二极管是一种简单的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。

它具有可控阻抗、低失调及低噪声的特点,是电路的重要组成部分。

另外,它的特性还可以通过伏安特性来表示。

实验3是半导体二极管伏安特性的研究。

实验3采用典型的水平式直流工作,使用电子学专用台架安装正向和反向稳压电源,并将正向和反向电流传感器安装在直流电源和二极管之间,通过电子学仪表连接相应仪器来测量正向电流和反向电流。

将二极管安装在台座上,一般被称作二极管座,用带有绝缘手柄的螺钉接触给二极管上桥,使用双表头电源的稳定直流电压依次给二极管配电,然后根据实验计算出正向电流和反向电流,从而绘制出伏安曲线。

实验中,以正向和反向稳压电源调节器中输出的电压为横坐标,以电流传感器测得的正向电流和反向电流值分别为纵坐标,绘制出的一张曲线就是二极管的伏安曲线,其解释伏安曲线的特点,如截距、正向电流、反向电流,有助于理解半导体二极管的工作原理。

根据实验3的结果,正向电流随着正向和反向稳压电源的调节而变化,而反向电流亦然。

当正向电压恒定为固定值时,正向电流呈现单调递增趋势。

而当反向电压恒定时,反向电流呈现一个凹槽状的特性,在此凹槽上正向电流保持恒定,即转折点,这是二极管的特性之一。

而实验中,用制表法表示时,转折点的值为正向电压和反向电流之和,即转折电压。

本实验可以测试出二极管的特性,由此可以得出该二极管的伏安曲线,从而分析和推断其工作原理。

研究半导体二极管伏安特性,不仅解释二极管的工作原理,而且可以用来设计和分析有关半导体电路中的工作逻辑等,具有重要意义。

2016上师杯物理实验-发光二极管等

2016上师杯物理实验-发光二极管等
1.热电阻型
Pt100铂电阻温度传感器
0℃:Rt =100Ω,100℃:Rt =138.5Ω
2 3 -200—0℃:Rt R0 1 At Bt C ( t 100 C ) t
0—650℃: Rt R0 (1 At Bt 2 ) 0—100℃: Rt R0 (1 At 1 ) A1是温度系数,约为
3
2019/2/16
4
一、实验任务的定位
研究对象: 非线性元件 ——二极管 研究任务: 非线性元件的伏安特性
研究内容: 普通二极管伏安特性的测量
+
-
稳压二极管伏安特性的测量
+
2019/2/16
5
非线性元件伏安特性的测量
学科原理 ——PN结及其特征 PN结的形成:
当P型和N型半导体接触时, 空穴会 从P型半导体向N型半导体扩散,电子 会从N型半导体向P型半导体扩散.
31
光敏传感器光电特性的测量
实验原理 —— 实验方式或方法
⑷光敏二极管的光照特性 (光电导模式:负偏置)
p
一定反向偏置下
I sc — Lx
2019/2/16 32
光敏传感器光电特性的测量
二、实验方案的设计
实验原理 —— 实验方式或方法 ⑷光敏二极管的伏安特性 (光电导模式:负偏置)
一定光照下
I sc — V反
画出光敏二极管处于零偏置时的开路电压的光照特性曲线
2019/2/16 38
光敏传感器光电特性的测量
2.2光敏二极管(光伏模式)的光照特性测试 —— 短路电流Isc与光照的关系 •数据采集与处理
光敏二极管(光伏模式)的光照特性实验数据采集记录表
光源电压(V)

伏安法测二极管实验报告

伏安法测二极管实验报告

伏安法测二极管实验报告篇一:实验一、伏安法测二极管特性实验一、伏安法测二极管特性实验时间:XX..篇二:伏安法实验报告伏安法测电阻实验报告(一)数据处理? 测小电阻粗测:50.6Ω测量小电阻数据表U/V I/mA0.1 2.20.3 6.40.5 10.60.7 14.60.9 18.81.1 23.01.3 27.2电压表:量程1.5V分度值0.02V 内阻1kΩ/V 电流表:量程30mA 分度值0.4mA内阻4.8Ω取图中点(0.7,14.6)计算,得R=U/I=0.7/(14.6*10-3)=47.9Ω考虑电压表内阻Rv=1.5V*1kΩ/V=1500Ω根据公式1/Rx=I/U-1/Rv解得RX=49.5Ω可见修正系统误差后,RX的阻值更接近粗测值。

? 测大电阻粗测:0.981 kΩU/V 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 1.10 1.30I/mA 0.10 0.31 0.50 0.71 0.91 1.11 1.31电压表:量程1.5V分度值0.02V 内阻1kΩ/V 电流表:量程1.5mA 分度值0.02mA内阻21.4Ω取图中点(0.7,0.71)计算,得R=U/I=0.7/(0.71*10-3)=985.9Ω考虑电流表内阻RA=21.4Ω根据公式Rx=U/I-RA=964.5Ω此时出现修正误差后的阻值比测量值的误差还要大的情况,考虑可能是选择的电流表的量程不恰当。

为了使电流表的指针能够偏转至量程的2/3处,选择的量程过小,导致电流表的内阻过大,增大误差。

? 测量稳压二极管U/V I/mA U/V I/mA U/V I/mA稳压二极管正向导电数据表0.1907 0.3163 0.4978 0.5202 0.5553 0.5706 0.5944 0.000 0.000 0.000 0.001 0.003 0.004 0.007 0.6007 0.6201 0.6574 0.6661 0.6888 0.7085 0.7289 0.008 0.013 0.032 0.040 0.072 0.124 0.222 0.7417 0.7617 0.7811 0.8000 0.828 0.848 0.868 0.322 0.583 1.040 1.807 4.661 6.985 9.920U=0.8V时,RD=0.8/(1.807*10-3)=442.7Ω稳压二极管反向导电数据表U/V I/mA U/V I/mA U/V I/mA 1.229 0.000 4.683 0.005 5.387 0.428 2.312 0.000 4.806 0.007 5.465 9.800 3.3194.001 4.288 4.516 0.000 0.001 0.002 0.003 4.9475.1035.208 5.327 0.011 0.019 0.031 0.076 5.468 5.494 5.509 5.523 10.113 15.620 17.596 19.775U=4.0V时,RD=4.001/(0.001*10-3)=400 kΩI=-10mA时,RD′=(5.468-5.465)/(10.113-9.800)*10-3=9.6Ω(二)思考题(2)测量正向伏安曲线时你采用了哪种电表接法,为什么?采用外接法。

7光电二极管和光敏电阻的特性研究PPT课件

7光电二极管和光敏电阻的特性研究PPT课件
13
五、实验内容与步骤
实验步骤:
1、将主控箱的0~20mA恒流源调节到最小。 2、把0~20mA恒流源的输出和光电模块上的恒流输入 连接起来,以驱动LED光源。 3.1、光电二极管实验:将恒流源从0开始每隔2mA记 录一次,填入下列相应的表格,光电二极管的强度指 示在光电模块的右边数显上。
3.2、光敏电阻实验:由于光敏电阻光较弱时变化较大, 所以在0~2mA之间,每隔0.5mA记录一次,以后每隔 2mA做一次实验,测得的数据填入下列相应表格。光 敏电阻的大小用万用表测量光电模块上的光敏电阻输 出端。
符号:
10
2.光敏电阻的伏安特性
光敏电阻在一定的入射照度下,光敏电阻的电流I与所加电压U之间 的关系称为光敏电阻的伏安特性。
改变照度则可以得到一族伏安特性曲线。它是传感器应用设计时选择 电参数的重要依据。下面是某种光敏电阻的一族伏安特性曲线。
可以看出,光敏电阻是一个 纯电阻,其伏安特性线性良 好,在一定照度下,电压越 大光电流越大,但必须考虑 光敏电阻的最大耗散功率, 超过额定电压和最大电流都 可能导致光敏电阻的永久性 损坏。
实验七 光电二极管和光敏电阻的特性研究
电子工程实验中心
1
目录
1.引言 2.实验目的 3.实验原理 4.实验的仪器 5.实验的方法与步骤 6.实验的结果与分析 7.对照表 8.注意事项
大型光电二极管(藏北)
2
一、引言
1.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。
光敏传感器的物理基础是光电效应,光电效应通常分为外光电效应和内光电效应 两大类。外光电效应是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象,也称光 电发射效应,基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。内光电效应是指 入射的光强改变物质导电率的物理现象,称为光电导效应。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、光电二极管等 。

(完整版)发光二极管及热敏电阻的伏安特性研究

(完整版)发光二极管及热敏电阻的伏安特性研究

(完整版)发光二极管及热敏电阻的伏安特性研究非线性电阻特性研究(一)【实验目的】(1)了解并掌握基本电学仪器的使用。

(2)学习电学实验规程,掌握回路接线方法。

(3)学习测量条件的选择及系统误差的修正。

(4)探究发光二极管和热敏电阻在常温下的伏安特性曲线。

【实验仪器】发光二极管(BT102)热敏电阻(根据实验室情况选择)滑动变阻器(0~100 Ω)定值电阻(400Ω)毫安表(0~50mA)微安表(0~50μA) 电压表(0~3v 0~6v)电源(10v)导线等【实验原理】(1)当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻R(R=U/I)。

若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。

若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。

一般金属导体的电阻是线性电阻,它与外加电压的大小和方向无关,其伏安特性是一条直线(见图b)。

从图上看出,直线通过一、三象限。

它表明,当调换电阻两端电压的极性时,电流也换向,而电阻始终为一定值,等于直线斜率的倒数。

常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。

LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它属于固态光源,其基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用(如图一)。

常规的发光二极管芯片的结构如图二所示,主要分为衬底,外延层(图2中的N型氮化镓,铝镓铟磷有源区和P型氮化镓),透明接触层,P型与N型电极、钝化层几部分。

图3 发光二极管的工作原理n p电场eΔVpnnpδhνhν⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕○-○-○-○-○-○-○-○-○-○-○-○-○-○-⊕⊕⊕+++---(a)(b)(c)电子的电势能电子的势能δ’发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。

物理师范论文——发光二极管伏安特性的研究

物理师范论文——发光二极管伏安特性的研究

摘要 (2)关键词 (2)一引言 (3)二实验原理 (4)2.1发光二极管的基本工作原理 (4)2.2伏安特性 (5)三实验部分 (7)3.1实验装置 (7)3.2实验内容 (7)3.2.1发光二极管伏安特性的测量 (7)3.2.2. 开启电压法测波长由开启电压 (7)3.2.3注意事项 (8)3.3实验数据记录与处理 (8)3.4实验结论 (14)四结束语 (15)五实验心得 (16)参考文献 (17)致谢 (18)摘要本文主要测量红光,白光,蓝光,绿光和黄光五种发光二极管的正向伏安特性可使我们深入理解发光二极管的发光原理、特性及其测量方法。

通常以电压为横坐标、电流为纵坐标,画出该元件电流和电压的关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。

AbstractIn this paper, measure the red, white, blue, green and yellow, five light-emitting diode forward voltage characteristics allows us to understand the light-emitting diode light-emitting principle, characteristics and measurement methods. Usually abscissa voltage, current vertical axis, draw the curve of the components of current and voltage, known as the volt-ampere characteristic curve of the component.关键词发光二极管伏安特性电流源法KeywordLight-emitting diodes Volt-ampere characteristic Current source method一引言发光二极管(LED)是基于注入式电致发光原理制成的,发光二极管和白炽灯相比,具有工作电压低、功耗小、体积小、重量轻、小型化、易于和集成电路相匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定、响应速度快、单色性较好、价格便宜等一系列优点,因此在很多领域,它都可获得广泛应用。

(完整版)实验一、伏安法测二极管的特性

(完整版)实验一、伏安法测二极管的特性

1 实验一、伏安法测二极管的特性一、实验目的1、学习用伏安法测量二极管的伏安特性的方法2、理解伏安法电路中电流表内接和外接两种方法3、了解二极管的伏安特性二、实验仪器和用具直流稳压电源、直流电流表、直流电压表、滑线变阻器、可变电阻箱、微安表、开关、待测二极管.三、实验原理1.伏安特性曲线当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻,以电压 V 为横坐标 ,以电流 I 为纵坐标, 作出 _V I 图线, 叫该元件的伏安特性曲线,若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。

若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。

二极管就是一种非线性元件,二极管伏安特性曲线上各点的电压和电流的比值并不是一个常量。

显然,此时说这个元件的阻值是多少意义是不明确的,只有电压和电流均为确定值时,才有确定的意 义。

或者说,任何一个阻值都不能表明这个元件的电阻特性。

故一般均用伏安特性曲线来反映非线性元件的这种特性。

二极管的伏安特性曲线可用图1所示特性 曲线来描绘。

2、二极管伏安特性的测定用伏安法测量二极管的特性实验操作线路图如图2和图3所示, 2R 是为分压器,1R 既是分压器又是限流器,改变滑线变阻器1R 、2R 的阻值可改变二极管两端的电压,用电压表测出二极管两端的电压,同时用电流表测出流过该二极管的电流,实验中可以测出一系列对应值V 与 I ,以电压 V 为横坐标 ,以电流 I 为纵坐标, 作出 _V I 图线, 叫二极管的伏安特性曲线。

3、电流表的连接和接入误差图1 二极管伏安特性曲线K E 3=图2 正向伏安特性接线电路图 mA 表从75mA 开始K E 30=图3 反向伏安特性接线电路图 μA 表:15μA 或50μA2(1)电流表外接图2中,电流表测出的是通过二极管和电压表的电流之和,电压表的接入产生了电流的测量误差V I ,即V D I I I -=,因V D I I 。

二极管的伏安特性及主要参数电子元器件

二极管的伏安特性及主要参数电子元器件

二极管的伏安特性及主要参数电子元器件二极管是一种基础的电子元器件,广泛应用于电子电路中。

在了解二极管的伏安特性和主要参数之前,我们先来介绍一下二极管的基本结构和工作原理。

二极管的基本结构是由两个不同掺杂的半导体材料构成,通常分为P 型半导体和N型半导体。

其中,P型半导体富含正电荷载流子即空穴,N 型半导体富含负电荷载流子即自由电子。

这两种半导体材料通过PN结来连接,形成一个二极管。

二极管的工作原理主要涉及PN结的电子流动。

在PN结的一侧称为P 区,在另一侧称为N区。

当P区加上正电压,N区加上负电压时,电子流从P区进入N区,此时二极管处于导通状态,称为正向偏置。

而当P区加上负电压,N区加上正电压时,电子流无法通过PN结,此时二极管处于截止状态,称为反向偏置。

了解了二极管的基本结构和工作原理后,下面我们来介绍一下二极管的伏安特性和主要参数。

1.伏安特性二极管的伏安特性是指二极管的电流与电压之间的关系。

当二极管处于正向偏置时,随着正向偏压的增加,二极管的正向电流也随之增大。

在一定的正向偏压范围内,二极管的电流和电压呈现出近似线性的关系。

但当正向偏压超过一些临界值时,二极管的电流迅速增大,这个临界值称为二极管的正向击穿电压。

而当二极管处于反向偏置时,只有极小的反向漏电流。

2.主要参数(1)正向导通压降(正向压降):二极管在正向导通时,PN结上的电压降,也称为正向压降。

一般二极管的正向压降为0.6-0.7V。

(2)反向耐压(反向电压):二极管导通时,要求正向偏压不能超过一定值,这个值称为反向耐压。

反向耐压决定了二极管工作时的最大反向电压。

(3)截断电流(反向饱和电流):二极管在反向偏置时,流过PN结的电流称为截断电流,也叫反向饱和电流。

这个电流非常小,一般在nA 级别。

(4)正向电阻(导通电阻):正向电压变化时,导通电流的变化称为正向电阻。

正向电阻一般很小,一般在几个欧姆到几百欧姆之间。

综上所述,二极管的伏安特性可以通过伏安特性曲线来表示,常用的伏安特性曲线有四个象限:第一象限表示正向导通状态,第二象限表示反向截止状态,第三象限表示负向导通状态,第四象限表示正向截止状态。

伏安法测电阻及二极管伏安特性曲线

伏安法测电阻及二极管伏安特性曲线
值,电流表A指示着流过二极管的正向电流 2. 如果将稳压电源的极性反向连接,按上述相同方法测量, 也可得到UD与ID的许多组数据,但这些数据表征着二极管 的反向特性。
3.R0为限流器(即电阻箱),改变电阻箱的阻值可改变正向电 流值。R1为限流器,R2为分压器。改变R1和R2可输出不同 的电压值,并由电压表指示,目的是与二极管两端的电压 进行比较。
+ V _ + A _ _
mA
+ _ + _
K E
W
K E43;
_
返回
实验仪器和用具
直流稳压电源、直流电流表、直流电压表、滑线变阻器、可变电阻箱、 检流计、开关、待测二极管

图8-1 二极管的伏安特性
图8-2 伏安法测量二极管的特性电路
1. 当检流计指零时,电压表指示着二极管两端的正向电压
图81二极管的伏安特性图82伏安法测量二极管的特性电路当检流计指零时电压表指示着二极管两端的正向电压值电流表a指示着流过二极管的正向电流如果将稳压电源的极性反向连接按上述相同方法测量也可得到u的许多组数据但这些数据表征着二极管的反向特性
伏安法测电阻及二极管伏安特性曲线
伏安法是测绘电阻元件伏安特性曲线的最简 单的实验方法。为了使测量更为精确,还可以利 用电位差计、示波器或电桥等检测仪器测量电阻 的伏安特性曲线。 非线性电阻的伏安特性所反映的规律,总是 与特定的一些物理过程相联系的,对于非线性电 阻特性和规律的深入分析,有利于对有关物理过 程的理解和认识。 实验目的 1、掌握分压器和限流器的使用方法。 2、熟悉测量伏安特性的方法。 3、了解二极管的正向伏安特性。
4. 通常R1值越大,可测量的UD越小,R1值很小甚至为零,可 测量较大的UD值。

7光电二极管和光敏电阻的特性研究

7光电二极管和光敏电阻的特性研究

7光电二极管和光敏电阻的特性研究光电二极管和光敏电阻是光电器件中常见的两种器件,它们都是利用光的能量来实现电信号的转换和控制。

光电二极管是一种半导体器件,具有良好的光电转换性能,可用于光电探测、数据传输、光通信等领域;而光敏电阻是一种变阻器,其电阻值随光照强度的变化而变化,可用于光照控制、光敏测量等应用。

本文将重点研究光电二极管和光敏电阻的特性及其在实际应用中的表现。

光电二极管是一种具有PN结构的半导体器件,具有双向导电性能。

当光线照射在PN结处时,会产生电子-空穴对,并在电场的作用下被分离导致电荷分布不平衡,从而产生光电效应。

光电二极管的工作原理可以用能带理论解释,当光子能量大于材料的能隙能量时,光子被吸收并激发电子-空穴对,导致电子移动形成电流。

光电二极管的电流与入射光的光强成正比关系,且具有快速响应速度和高灵敏度的特点。

在实际应用中,光电二极管常用于光电探测器、光通信系统和光电传感器等领域。

光敏电阻是一种可以随光照强度变化而改变电阻值的器件,属于光电阻类变阻器。

其基本结构为敏感电阻膜层、传导电极和绝缘层。

当光线照射到敏感电阻膜层上时,电子受激跃迁到导带形成导电通道,使电阻值减小;相反,如果光线减弱或关闭,电子不再受激跃迁,电阻值增大。

光敏电阻的变化规律遵循兰伯特-贝尔定律,即光照强度与电阻值呈线性关系。

在实际应用中,光敏电阻常用于光控开关、光感应控制系统和光强度测量等领域。

除了各自的特性外,光电二极管和光敏电阻还可以相互结合使用,实现更多的功能。

例如,将光电二极管和光敏电阻串联,在一定光照条件下,光电二极管产生的电流驱动光敏电阻发生电阻变化,从而实现对光照强度的控制。

这种组合可以应用于光强度调节、智能光控系统等领域,提高系统的集成度和稳定性。

在实际应用中,光电二极管和光敏电阻的性能评价主要包括以下几个方面:灵敏度、响应速度、线性度、波长范围、稳定性和耐久性等。

针对不同的应用需求,需选择合适的光电二极管和光敏电阻,并根据具体情况进行参数调节和性能优化。

(完整版)半导体二极管伏安特性的研究

(完整版)半导体二极管伏安特性的研究

半导体二极管伏安特征的研究半导体二极管伏安特征的研究P101【实验原理】1.电学元件的伏安特征在某一电学元件两端加上直流电压,在元件内就会有电流经过,经过元件的电流与其两端电压之间的关系称为电学元件的伏安特征。

一般以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压 -电流关系曲线,称为该元件的伏安特征曲线。

对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件,在平时状况下,经过元件的电流与加在元件两端的电压成正比,即其伏安特征曲线为一经过原点的直线,这种元件称为线性元件,如图 3-1 的直线 a。

至于半导体二极管、稳压管、三极管、光敏电阻、热敏电阻等元件,经过元件的电流与加在元件两端的电压不行线性关系变化,其伏安特征为一曲线,这种元件称为非线性元件,如图3-1 的曲线 b、 c。

伏安法的主要用途是丈量研究非线性元件的特征。

一些传感器的伏安特征跟着某一物理量的变化体现规律性变化,如温敏二极管、磁敏二极管等。

所以解析认识传感器特征时,常需要丈量其伏安特征。

图 3 – 1 电学元件的伏安特征在设计丈量电学元件伏安特征的线路时,一定认识待测元件的规格,使加在它上边的电压和经过的电流均不超出元件同意的额定值。

其余,还一定认识丈量时所需其余仪器的规格(如电源、电压表、电流表、滑线变阻器、电位器等的规格),也不得超出仪器的量程或使用范围。

同时还要考虑,依据这些条件所设计的线路,应尽可能将丈量偏差减到最小。

丈量伏安特征时,电表连接方法有两种:电流表外接和电流表内接,如图3-2 所示。

(a)电流表内接;( b)电流表外接图 3 – 2 电流表的接法电压表和电流表都有必定的内阻(分别设为R v和 R A)。

简化办理时可直接用电压表读数 U 除以电流表读数I 来获得被测电阻值R,即 R=U/I ,但这样会引进必定的系统性偏差。

使用电流表内接时,R 实测值偏大;使用电流表外接时,R 实测值偏小。

平时依据待测元件阻值及电表内阻,选择适合的电表连接方法以减小接入偏差的影响:丈量小电阻常常采纳电流表外接;丈量大电阻常常采纳电流表内接。

7光电二极管和光敏电阻的特性研究

7光电二极管和光敏电阻的特性研究

+5 R
三、实验原理(续)
Vo
1.原理与结构:
大大增加,在外加反偏电压和内电场的作用下,P区的少数 载流子渡越阻挡层进入N区,N区的少数载流子渡越阻挡层进 入P区,从而使通过PN结的反向电流大为增加,形成了光电 流,反向电流随光照强度增加而增加。另一种工作状态是在 光电二极管上不加电压,利用PN结受光照强度增加而增加。 N结受光照时产生正向电压的原理,将其作为微型光电池用 。这种工作状态一般用作光电检测。光电二极管常用的材料 有硅、锗、锑化铟、砷化铟等,使用最广泛的是硅、锗光电 二极管。光电二极管具有响应速度快、精巧、坚固、良好的 温度稳定性和低工作电压的优点,因而得到了广泛的应用。
+5 R
三、实验原理(续)
Vo
1.原理与结构:
光电二极管是利用PN结单向导电性的结型 光电器件,结构与一般二极管类似。PN结安 装在管的顶部,便于接受光照。外壳上有以 透镜制成的窗口以使光线集中在敏感面上, 为了获得尽可能大的光生电流,PN结的面积 比一般二极管要大。为了光电转换效率高, PN结的深度比一般二极管浅。
1.05
1.05
15.00(6.00)
1.63
1.63
20.00(9.00)
2.15
2.15
25.00(12.00)
2.58
2.58
30.00(15.00)
2.93
2.93
35.00(18.00)
3.24
3.24
40.00(21.00)
3.49
3.49
45.00(24.00)
3.71
3.71
注2:U电源=6.0V(10V);R1=1KΩ;I光敏 =U1/R1
+5 R
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

非线性电阻特性研究(一)【实验目的】(1)了解并掌握基本电学仪器的使用。

(2)学习电学实验规程,掌握回路接线方法。

(3)学习测量条件的选择及系统误差的修正。

(4)探究发光二极管和热敏电阻在常温下的伏安特性曲线。

【实验仪器】发光二极管(BT102)热敏电阻(根据实验室情况选择)滑动变阻器(0~100 Q)定值电阻(400Q)毫安表(0~50mA)微安表(0~50卩A)电压表(0~3v 0~6v)电源(10v)导线等【实验原理】(1)当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻R ( R=U/I)。

若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。

若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。

一般金属导体的电阻是线性电阻,它与外加电压的大小和方向无关,其伏安特性是一条直线(见图b)。

从图上看出,直线通过一、三象限。

它表明,当调换电阻两端电压的极性时,电流也换向,而电阻始终为一定值,等于直线斜率的倒数。

常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。

LED是英文light emitting diode (发光二极管)的缩写,它属于固态光源,其基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用(如图一)。

常规的发光二极管芯片的结构如图二所示,主要分为衬底,外延层(图2中的N型氮化镓,铝镓铟磷有源区和P型氮化镓),透明接触层,P型与N型电极、钝化层几部分。

图3发光二极管的工作原理图1 LED结构图览&巧心阴确讦阳楓杆-------连明从孔片腮封配「叶十上L.tD <i/r尸s'呻发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。

跨过此p—n结,电子从n型材料扩散到p区,而空穴则从p型材料扩散到n区,如右面的图3 (a)所示。

作为这一相互扩散的结果,在p —n结处形成了一个高度的e A V的势垒,阻止电子和空穴的进一步扩散,达到平衡状态(见图3(b))。

当外加一足够高的直流电压V,且p型材料接正极,n型材料接负极时,电子和空穴将克服在p—n结处的势垒,分别流向p区和n区。

在p—n结处,电子与空穴相遇,复合,电子由高能级跃迁到低能级,电子将多余的能量将以发射光子的形式释放出来,产生电致发光现象。

这就是发光二极管的发光原理。

选择可以改变半导体的能带隙,从而就可以发出从紫外到红外不同波长的光线,且发光的强弱与注入电流有关,(1)发光二极管的特点和优点及及应用前景LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。

主要包括(1)体积小(2)耗电量低(3)使用寿命长(4)高亮度、低热量。

(5)环保(6)坚固耐用。

所以发光二极管有着广泛的用途,在道路以及室内照明,信号指示灯,以及装饰等有广泛的发展前景。

(2)V—I特性:在正向电压小于阈值时,正向电流极小,不发光。

当电压超过阈值后,正向电流随电压迅速增加。

二极管的正向电阻Rz是动态的,与正向电流IF有关,IF大,Rz就小,IF X Rz=VF(正向压降),温度一定时,VF基本是定值,所以在常温时曲线类似如下。

图a线性器件伏安特性曲线图b非线性器件伏安特性曲线热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC和负温度系数热敏电阻器(NTC)。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。

正温度系数热敏电阻器(PTC在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。

(1)特点:热敏电阻的主要特点是:①灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10〜100倍以上,能检测出10-6 C的温度变化;②工作温度范围宽,常温器件适用于-55 C〜315 C,高温器件适用温度高于315C (目前最高可达到2000C),低温器件适用于-273C〜55C;③体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便,电阻值可在0.1〜100k Q间任意选择;⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;⑥稳定性好、过载能力强。

(2)分类:1. PTC热敏电阻:PTC ( Positive Temperature CoeffiCient)是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料,可专门用作恒定温度传感器. 该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体,其中掺入微量的Nb、Ta Bi、Sb、Y、La 等氧化物进行原子价控制而使之半导化,常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导(体)瓷;同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化,从而得到正特性的热敏电阻材料. 其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件(尤其是冷却温度)不同而变化.2. NTC热敏电阻:NTC (Negative Temperature CoeffiCient )是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料. 该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷,可制成具有负温度系数(NTC)的热敏电阻.其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化.现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料.3. CTR热敏电阻:临界温度热敏电阻CTR CritiCal Temperature Resistor)具有负电阻突变特性,在某一温度下,电阻值随温度的增加激剧减小,具有很大的负温度系数•构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体,是半玻璃状的半导体,也称CTR为玻璃态热敏电阻.骤变温度随添加锗、钨、钼等的氧化物而变.这是由于不同杂质的掺入,使氧化钒的晶格间隔不同造成的. 若在适当的还原气氛中五氧化二钒变成二氧化钒,则电阻急变温度变大;若进一步还原为三氧化二钒,则急变消失.产生电阻急变的温度对应于半玻璃半导体物性急变的位置,因此产生半导体-金属相移.CTR能够作为控温报警等应用.(3)应用:热敏电阻热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。

利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制,构成RC振荡器稳幅电路,延迟电路和保护电路。

在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关,因此在流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性,制成专用的检测元件。

PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。

(4)主要缺点:热敏电阻①阻值与温度的关系非线性严重;②元件的一致性差,互换性差;③元件易老化,稳定性较差;④除特殊高温热敏电阻外,绝大多数热敏电阻仅适合0〜150C范围,使用时必须注意。

【可行性分析】测量之前,先记录所用二极管的型号(为测出反向电流的数值,采用锗管)和主要参数(即最大正向电流和最大反向电压),再判别二极管的正、负级。

为了测得晶体二级管的正向特性曲线,可按照图3.2-6所示的电路联线。

图中R为保护晶体二级管的限流电阻,电压表的量限取1伏左右。

接通电源,缓慢地增加电压,例如,取0.00V、0.10V、0.20V、(在电流变化大的地方,电压间隔应取小一些)读出相应的电流值。

最后断开电源。

有于二极管具有单向导电性,反向电阻很大,为了测得反向特性曲线,可按图3.2-7r-O K-q f +^A~联接电路。

将电流表换成微安表,电压表换接比1伏大的量限,接上电源,逐步改变电压,例如取0.00V、1.00V、2.00V、,读取相应的电流值。

测量热敏电阻的伏安特性曲线时将二极管换成热敏电阻,电流表选择毫安表,电路和定值电阻的选择看热敏电阻的大小。

【实验步骤】1)记录下所选非线性电阻的参数。

LED :最大功耗0.05W 最大工作电流20mA 正向电压<2.5V反向电压>5V反向电流<50A热敏电阻:(2)根据测量元件选择电路图。

测量LED正向伏安特性时,因电阻较小所以选择电流表外接法,而测量反向时电阻很大,电流很小,可将定值电阻拆除,选用微安表并内接,热敏电阻根据阻值适当选取电表的接法。

(3)测量二极管正向伏安特性曲线时,在电流值1mA以下,从0开始,以电压变化为基准,每隔0.1V测量一个点;在电流值1mA以上,电压每隔0.02V测量一个点;测量电流最大值小于最大工作电流。

(4)测量二极管反向伏安特性曲线时,在电流值1mA以下,从0开始,以电压变化为基准,每隔1V测量一个点;在电流值1mA以上,电流每隔5mA测量一个点;测量电压最大值小于额定工作电压。

(6 )测量热敏电阻性曲线时,根据实际情况在变化大的地方多取几个点。

(7)在同一张直角坐标纸上画出BT102型二极管的正向和反向伏安特性曲线,分析二极管的伏安特性。

正确选择坐标轴比例,标明刻度、单位和图名,连平滑的曲线,曲线不必通过每个实验点。

【数据记录】(1)二极管:正向【结果分析与讨论】【注意事项】(1)测二极管正向伏安特性时,毫安表读数不得超过二极管允许通过的最大正向电流值。

(2)测二极管反向伏安特性时,加在晶体管上的电压不得超过管子允许的最大反向电压(3 )滑动变阻器做分压用时,通电前必须调节好使电压输出端间电阻为最小值,做限流用时,将电阻调到最大。

(4 )注意被测电阻的功率。

相关文档
最新文档