光敏电阻图
光敏电阻
光敏电阻————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光敏电阻光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应(半导体材料受光照射后，其导电率发生变化的现象）。
常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻 器的阻值迅速下降。
半导体材料受到光照时会产生电子一空穴对，使其导电性能增强，其阻值随光照增强而减小，光线越强，阻值越低。
光敏电阻是一种没有极性的电阻器件。
光敏电阻的响应时间一般为2---50ms 。
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。
光敏电阻的工作原理当光照射到光电导体上时，若光电导体为本征半导体材料，而且光辐射能量又足够强，光导材料价带上的电子将激发到导带上去，从而使导带的电子和价带的空穴增加，致使光导体的电导率变大。
为实现能级的跃迁，入射光的能量必须大于光导体材料的禁带宽度Eg ，即 h ν== ≥Eg (eV)式中ν和λ—入射光的频率和波长。
一种光电导体，存在一个照射光的波长限λC ，只有波长小于λC 的光照射在光电导体上，才能产生电子在能级间的跃迁，从而使光电导体电导率增加。
光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响，因此要将导光电导体严密封装在玻璃壳体中。
如果把光敏电阻连接到外电路中，在外加电压的作用下，用光照射就能改变电路中电流的大小，其连线电路如图所示。
光敏电阻具有很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应可从紫外区到红外区范围内。
而且体积小、重量轻、性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛。
光敏电阻分类按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻。
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。
常用电子元件高清图片
电子元件图片识别电阻的图片第1幅图1,9 普通电阻图2 电阻排图3 ,5 贴片电阻。
图4，10 水泥电阻。
图6 功率电阻。
图7 变阻器。
图8 柱形贴片电阻。
图10，11 光敏电阻电阻的图片第2幅图1，2，3，4 大功率电阻。
图5,6,7，8压敏电阻。
图9 线绕陶瓷电阻电阻的图片第3幅电容分类图片-各种电容器图片各种电容器图片第1幅图1 胆电容.图2 灯具电容器. 图3 MKPH电容。
图4 MET电容。
图5，10 PEI电容，图6，胆贴片电容。
图7 MPE电容。
图8贴片电容。
图11 轴向电解电容器.图12 MPP电容各种电容器图片第2幅图1 PPN电容.图2 PET电容。
图3 MEA电容图4MPB 电容.图5 PPT 电容。
图6 MPT电容.图7电解电容器。
图8 MET电容。
图9 MKPH电容。
图10，11电机用电容.图12 MKS电容。
各种电容器图片第3幅：图1 MKS电容.图2 瓷片电容。
图3 ,4 MKP电容。
图5 贴片电解电容.图6 史普瑞电容 Sprague Orange Drop Capacitors。
图7 电机用电容。
图8 MKT电容。
图9陶瓷各种电容器图片第4幅：图1 MKS电容.图3，8 云母电容。
图4 MPP电容。
图5 MKP电容。
图9 MEP电容。
图10 MPP电容。
图11 PPN电容。
图12 PEI电容。
各种电容器图片第5幅：图1，2,3，陶瓷电容器。
图4 色环陶瓷电容。
图5，10,11，电机起动及运行电容器.图12充放电用电容各种电容器图片第6幅：图1 双连调谐电容。
图2微调电容。
图3 四连调谐电容。
图4 单连调谐电容二极管的图片第1幅：图1 一般指高压二极管。
图2汽车发电机用二极管。
图3,5玻璃封装小电流二极管。
图4 砷化镓红外发光二极管。
图6 激光二极管.图7 双二极管。
图8 大电流二极管模块。
图9 大电流二极管。
图10，11 发光二极管数码管二极管的图片第2幅：图1，2，3,4 普通二极管。
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。
第十二讲 光敏电阻
22
二、特性参数
2.光电导灵敏度
S g定义为光电导g p与输入光照度E之比。
gp gpA Sg Φ E Φ A gp
g p ： 光电导（西门子S）
： 照度（勒克斯lx）
A：入射通量（流明lm)
21
二、特性参数
2.光电导灵敏度 灵敏度与光电增益的区别 材料特性 （1）灵敏度是光电导体在光照下产生光电导能力的大小。 结构参数 （2）增益指在工作状态下，各参数对光电导效应的增强能力。
U G ( n n p p ) 2 L
U
L
样品长度可以大大提高增益； ②、增加载流子的寿命也可提高增益。 光敏面作成蛇形，电极作成梳状是可保证有较大的受光表面，减小电 极之间距离，减小极间电子渡越时间，也有利于提高灵敏度。
为什么要做成 蛇形？
电阻的前历效应。
2
知识应用
1、光敏电阻适于作为 ( B ) A、光的测量元件 B、光电导开关元件 C、加热元件 D、发光元件 2、光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定 电压下 ( C )
A、暗电阻大
B、亮电阻大 C、暗电阻与亮电阻差值大 D、暗电阻与亮电阻差值小
1
本讲小结
1、光敏电阻的原理和三种结构
Rf V0 I s Rd 1 R i
Is：信号电流 光敏电阻工作电路图
36
一、原理与结构
1 基本原理
当负载电阻(RL)与暗电阻(Rd)相同 时，可获得最大的信号输出。
相对输出(%)
信号输出与RL/Rd的关系曲线
35
一、原理与结构
2 基本结构 在微弱辐射作用下光电导灵敏度与光敏电阻两电极间距离l的平方成 反比；在强辐射作用下光电导灵敏度与光敏电阻两电极间距离l的二分之 三次方成反比。 它由一块涂在绝缘基底上的光电导
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：光敏电阻特性研究二、实验原理1.光敏电阻：基于内光电效应的一种光传感器探头，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）图1 光敏电阻外观图2 光敏电阻符号图3 光敏电阻光照特性2.光敏电阻的结构和基本特性：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）可达1～10 M欧，在强光条件（100 LX流明）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧。
3.光敏电阻的原理：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6 光敏电阻伏安特性表5.光敏电阻光照特性：光敏电阻又称光导管，在特定波长的光照射下，其阻值会迅速减小。
原因：光照后产生的载流子都参与导电，从而使光敏电阻的阻值迅速下降（百兆欧到百欧）。
6.光敏电阻其他特性参数：1)暗电流、暗电阻：在一定的电压下，没有光照时，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。
2)灵敏度：灵敏度是指暗电阻与受光照射时的亮电阻的相对变化值。
3)光谱响应：是指光敏电阻在不同波长的光照下的灵敏度。
光敏电阻器的识别
一、光敏电阻器的识别：
为了避免外来的干扰，光敏电阻器的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）。
光敏电阻器中的硫化镉（CdS ）沉积膜面积越大，其收光照后的阻值变化也越大（即高灵敏度），故通常将沉积膜做成“弓”字形，以增大其面积。
为了避免光敏电阻器的灵敏度受潮湿等因素的影响，通常将导电体密封装在金属或者树脂壳中。
常见光敏电阻器的外形图如下:
光敏电阻器受光照后，其阻值会变小。
光敏电阻器在无光照时，其暗电阻的阻值一般大于1500kΩ，有光照时，其亮阻的阻值为几千欧，两者的差距较大。
检测光敏电阻器时，应将万用表的电阻挡挡位开关根据光敏电阻的亮电阻阻值大小拨至合适的挡位（通常在20kΩ或者200kΩ挡均可）。
“ 1 ”
测量时可以先测量光敏电阻器在有光照时的电阻值，然后用一块遮光的厚纸片将光敏电阻器覆盖严密。
若光敏电阻器是正常的，则就会因无光照而阻值剧增
若光敏电阻器变质或者损坏，则阻值就会变化很小或者不变。
另外，在有光照时，若测得光敏电阻器的阻值为零或者为无穷大（数字万用表显示溢出符号"1" 或者"OL”），则也可判定该产品损坏（内部短路或者开路）。
二、光敏电阻器的检测：
在国家标标准中，光敏电阻器的型号分为三个部分：第一部分用字母表示主称；第二部分用数字表示用途或者特征；第三部分用数字表示产品序号。
光敏电阻器的型号命名及含义见下表：。
光敏电阻
<右侧图片>
外观描述: 基板:L5.1mm±0.2mm×W4.3mm±0.2mm×H2.4mm
引线长:L36mm±0.2mm /引线直径：￠0.5mm
封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)
常用型号：LXD5516 / LXD5528 / LXD5537 / LXD5539 / LXD5549 / LXD5516D LXD5626D / LXD5637D / LXD5649D
（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。
CdS光敏电阻￠3mm
CdS光敏电阻￠3mm <右侧图片>
外观尺寸： 基板:L3.3mm±0.2mm×W3.0mm±0.1mm×H1.8mm
引线长:L36mm±0.2mm /引线直径：￠0.4mm
封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)
常用型号：LXD3526 / LXD3537 / LXD3548
规格：光敏电阻￠11mm系列<右侧图片>
外观描述: 基板:L11mm±0.2mm×W9.0mm±0.2mm×H2.4mm
引线长:L36mm±0.2mm /引线直径：￠0.6mm
封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)
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-PPT
(2)转换电路把输出转换成电学量信号 通过元件把敏感元件的输出转换成电学量信号，最 后借助于转换电路把电学量信号转换为便于处理、 显示、记录或控制的量．下面通过力传感器来进一 步学习．
力传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号 (位移、速度、加速度等)转换为电学信号(电压、电 流等)的仪器．力传感器广泛地应用于社会生产、 现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞 船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等．
【精讲精析】 (1)电子秤需要将重力所产生的压力 这个力学量转换成电流这个电学量，需要力传感 器． (2)要控制恒温箱内的温度达到恒定值或在某一确定 范围内，需要将温度这个热学量转换成易测量的电 流这个电学量，应该用温度传感器． (3)根据要求，这个开关与亮度有关，可用光传感器 控制；还与有没有人经过有关，有人经过可用人走 动发出的声音控制，所以可用光和声传感器，也就 是平时商店里卖的声光控电子开关． 【答案】 (1)力传感器 (2)温度传感器 (3)声传 感器和光传感器
3．力敏电阻 通常电子秤中就有力敏电阻，它属于压力传感 器．常用的压力传感器有金属应变片和半导体 力敏电阻．力敏电ห้องสมุดไป่ตู้一般以桥式连接，受力后 就破坏了电桥的平衡，使之输出相应的电信 号．
4．气敏电阻 有一种煤气泄漏报警器，在瓦斯泄漏后会报 警，甚至启动抽油烟机通风．这种报警器内 就是装置了一种气敏电阻．这种半导体在表 面吸收了某种自身敏感的气体之后会发生反 应，而使自身的电阻值改变．气敏电阻根据 型号对不同的气体敏感．有的是对汽油，有 的是对一氧化碳，有的是对酒精．
(2)a 传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力 F1′＝0，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右 弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为 F2′ ＝20 N，滑块所受合力产生加速度，由牛顿第
光敏电阻
最常见的就是自动照明灯装置：
路灯自动点熄电路：如图所示是利用光敏电阻控制的路灯自动点熄电 路。该电路由两部分组成。电阻R、电容C和二极管D组成半波整流电路 CdS光敏电阻和J组成光控继电器。路灯接在继电器常闭触点上，由光 控继电器控制灯的点燃和熄灭。 工作原理是：晚上光线很暗,CdS光敏电阻阻值很大，流过J的电流很小， 使继电器J不动作，路灯接通电源点亮。早上，天渐渐变亮，即照度逐 渐增大，CdS光敏电阻受光照后，阻值变小，流过J的电流逐渐增大， 当照度达到一定值时，流过继电器的电流足以使J动作，使其闭合，其 常闭触点断开，路灯熄灭。
火焰检测报警器
图为采用光敏电阻为探测元件的火焰探测报警器电路图。PbS光 敏电阻的暗电阻的阻值为1MΩ ，亮电阻的阻值为0.2MΩ (幅照度 1mw/cm2下测试)，峰值响应波长为2.2μ m，恰为火焰的峰值辐射 光谱。
光电探测器
—光敏电阻
受到光照的半导体的电导率σ 发生变化或产 生光生电动势的现象称为内光电效应。 由于光照而引起半导体的电导率σ 发生变化 的现象称为光电导效应。 利用光电导效应原理而工作的探测器称为光 电导探测器，作为半导体材料的一种体效应, 光电导效应无须形成p-n结。光照越强,光电 导材料的电阻率越小,故光电导材料又称为光 敏电阻。
氮）时，其长波长由7.5μ m缩短到5.5μ m，峰值波长也将移至5μ m，
光敏电阻的应用
光敏电阻是器件中用的较广的一种,由于它体积 小、灵敏度高、性能稳定、价格低,因此在自动控 制、家用电器中得到广泛应用。例如在电视机中 作亮度自动调节、照相机中作自动曝光、音乐石 英钟中控制晚间不奏鸣报点,另外在路灯航标灯自 动控制电路、卷带自停装置及防盗报警装置中起 了重要作用。
数码相机为什么能实现自动曝光？
光电导器件(光敏电阻)
： 照度（勒克斯lx）
电导（西门子S）
定义为光电导 与输入光照度E之比。
光电导灵敏度 （P107）
热噪声、产生复合噪声 、 噪声与调制频率的关系如下所示：
01
02
03
04
噪声特性：
红外：减小温漂，使信号放大，可调制较高的
制冷可降低热噪声
恰当的偏置电路，可使信噪比最大
光谱特性：相对灵敏度与波长的关系
可见光区光敏电阻的光谱特性 光谱特性曲线覆盖了整个可见光区，峰值波长在515～600nm之间。尤其硫化镉的峰值波长与人眼的很敏感的峰值波长（555nm）是很接近的，因此可用于与人眼有关的仪器，例如照相机、照度计、光度计等。
原理：
5-1工作原理和结构
非本征型（N型为主）：可以检测波长很长的辐射
本征型：可用来检测可见光和近红外辐射
结构： 组成：它由一块涂在绝缘 基底上的光电导材料薄膜 和两端接有两个引线，封 装在带有窗口的金属或塑 料外壳内 。电极和光电导 体之间呈欧姆接触。
三种形式 ⑴梳状式 玻璃基底上蒸镀梳状金属膜而制成；或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。
进行动态设计时，应考虑光敏电阻的前历效应
光电导弛豫时间长
由伏安特性知，设计负载时，应考虑额定功耗
不足：
ห้องสมุดไป่ตู้
5-3 常用光敏电阻（P109）
参数
功率（mw）
测量照度
暗电阻（兆欧）
亮电阻（千欧）
峰值波长
光敏电阻(PPT课件)
电流
电压 电压
电磁感应 电磁感应
牛顿第 二定律
加速度
电压
五、小结： 1、传感器的概念： 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、 声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换 为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。 2、传感器的工作原理： 非电学量 敏感元件 转换器件 转换电 路 电学量
4)应用：光控电路、光电计数器、报警器
实验一 : 光控开关
实验原理及知识准备
（1）如图所示光控电路， 用发光二极管LED模仿路灯， RG为光敏电阻，R1的最大电 阻为51 kΩ，R2为 330 kΩ， 试分析其工作原理。
（2）要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1 的阻值调大些还是调小些？为什么？
图乙中，用白炽 灯模仿路灯，为何 要用到继电器？
（2）光敏传感器部件
1、光敏电阻
1）特性： 当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。
一般随着光照强度的增大电阻值减小。
2）材料： 制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉
3）半导体的导电原理： 半导体靠其中的载流子（自由电子和空穴） 来导电
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量 转换为电 阻这个电学量
3、敏感元件： （1）光敏电阻 （光电传感器）
（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器） （3）电容式传感器 （位移传感器）
（4）霍尔元件 （磁传感器）
二、常用的几种传感
1、干簧管 2、光敏电阻 3、热敏电阻 4、金属热电阻 是一种能感知磁场的传感器 电阻随光照的增强而减小 （半导体材料） 一般随温度升高电阻减小 （半导体材料） 温度升高电阻增大
5、电容式位移传感器 6、霍尔元件
【课后设计】火警报警器 设计要求：温度过高，发生警报 学生分组讨论：①需要什么器材？ ②提出设计方案； ③讨论并提出改进意见； ④还可以用于生活中的哪些方面？
光敏电阻资料
教学资料光敏电阻特性及其应用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（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（b ）所示。
图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。
（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。
3. 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。
图2为硫化镉光敏电阻的伏安特性曲线。
由图可见，光敏电阻在一定的电压范围内，其I -U 曲线为直线。
（2）光照特性 光敏电阻的光照特性是描述光电流I 和光照强度之间的关系，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。
图3为硫化镉光敏电阻的光照特性。
(3) 光谱特性 光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用，即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。
常用电子元器件实物图解(清晰版)
很敏感，当照度增加时，电阻率急剧减小，并在一定条件下，照度和电阻率可呈现线 性关系。在完全无光照时，光敏电阻也会呈现一定的电阻值，称为暗电阻，而光照时
的电阻称为光电阻。对 光敏电阻，暗电阻约几兆欧姆，而光电阻可小到几百欧姆。
光敏电阻的温度系数和照度有关，强光照射条件下为正，弱光照射条件下为负。 在上述三种光敏电阻中，以 CdS 光敏电阻应用最广。它可以工作在交流状态，
1.3 系统介绍 1.3.1 固定电阻 (1) 图形符号 固定电阻(国际)
(2) 电阻器型号命名方法 电阻器的型号命名方法根据 GB2471—81，见表 1-3-1。
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表 1-3-1 电阻器型号的命名方法
例1 例2
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(3) 电阻值的标识和允许偏差 表 1-3-2 给出 E24、E12 和 E6 三个系列的标称值及允许误差。电阻值的标称值应 为表 1-3-2 所列数字的几倍,其中 n 为整数、负整数或零。
（6）、负温度系数热敏电阻(NTC)的检测。 ①、测量标称电阻值 Rt
用万用表测量 NTC 热敏电阻的方法与测量普通固定电阻的方法相同，即根据 NTC 热
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敏电阻的标称阻值选择合适的电阻挡可直接测出 Rt 的实际值。但因 NTC 热敏电阻对 温度很敏感，故测试时应注意以下几点：
A、 Rt 是生产厂家在环境温度为 25 度时所测得的，所以用万用表测量 Rt 时，亦 应在环境温度接近 25 度时进行，以保证测试的可信度。
了提高测量精度，应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线 性关系，它的中间一段分度较为精细，因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位 置，即全刻度起始的 20％～80％弧度范围内，以使测量更准确。根据电阻误差等级 不同。读数与标称阻值之间分别允许有±5％、±10％或±20％的误差。如不相符，超 出误差范围，则说明该电阻值变值了。