光电导探测器在生活中的应用实例

光电导探测器在生活中的应用实例

作者：王然升

来源：《科学与财富》2018年第01期

摘要：光电导探测器应用广泛，本文以光敏电阻为例加以说明。本文以一款声光控开关为例说明光敏电阻在生活中的重要作用，文章主要讲解声光控开关的原理和声控灯延时时间控制方法。

关键词：光敏电阻；声光控；开关；延时

光电导探测器是指利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。光电导效应是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。

光电导探测器在军事和国民经济的各个领域都有广泛用途，在可见光或红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制以及光度计量等，其中光敏电阻是光电导检测器中最重要的一个。本文以光敏电阻在声光控开关电路中的应用加以描述。

声光控电路是目前应用非常广泛的一种自动控制电路，广泛应用于楼梯照明灯的自动控制。当光线照度较强或无声音时照明灯不亮，只有光线较暗，且声音较强时，照明灯才会发光，应用非常方便。电路如下图所示：

一、电路及工作原理

声光控电路原理图如图1所示。在图示电路中，220V市电经二极管VD1～VD4整流电路的整流，R1、VD6、C1组成+9V稳压滤波电路，三极管VT从R5获得正向偏置。

当有较强的光线照射到光敏电阻G上时，G阻值变小，Q点处于低电位，加到与非门F1A 的一个输入端1脚，此时不管2脚输入为什么电平，其输出端均为高电平，F1B则输出低电平。此时，8、9脚输入低电平，F1C输出高电平，于是F1D输出低电平，因此晶闸管VS是关断的，电灯H不亮。

当光线较弱时，G阻值增大，近于断开状态，于是Q点为高电位。但如果没有声音信号，驻极体话筒阻值较大，VT的基极电位较高，VT呈导通状态，则M点仍处于低电位，所以

F1A仍输出高电平，电灯H仍然不亮。只有光线较弱，且有声音信号存在时，声音信号使话筒MIC产生电信号。此信号经C3耦合到三极管VT的基极，使VT瞬时截止，M点迅速变成高电位。这时，M、Q两点均处于高电位，使得F1A输出端为低电位，F1B输出高电位，使二极管VD5导通，C2迅速充电；与此同时，F1C输入高电平，输出低电平，F1D输出高电平，VS经R2获得高电位而导通，电灯H点亮。一般声音信号存在时间较短，所以VT的截止时间

也较短。但灯H应有一定的点亮时间，这就需要一定的时间延迟，其工作过程是：当声音信号消失后，M点恢复到低电平状态，于是F1A输出高电平，F1B输出低电平，VD5截止。这时充足了电的C2开始时仍有电压，其高电位加到F1C输入端，使F1C输出低电平，F1D输出高电平，使VS导通，使H继续点燃；同时C2通过R4放电，随着时间的推移，C2两端的电压逐渐降低，当低到一定电平，促使F1C输出高电平，VS立即关断，从而使电灯H熄灭。

二、声光控开关灯延时时间控制

改变R4和C2的的大小可以改变声光控开关灯的延时时间，当R4一定时改变C2的值可以改变延时时间见表1。

当电容器C2容量一定时，适当增大或减小R4的阻值，可延长或缩短延迟时间，如表2所示。在本电路中，驻极体话筒MIC灵敏度由R7调整，适当调整R7，可改变MIC的灵敏度。当R7=22kΩ时，有效距离在十米左右，就可以使电灯H亮。若将R7改为44kΩ，有效距离将缩短至五米左右。

表2 电容C2=22uF时

光敏电阻是一类应用广泛的器件，不仅能检测可见光的强弱，根据材料的不同还可以检测紫外线辐射和红外线辐射。根据这个原理可以制作出火灾报警装置等等。

参考文献：

[1]模拟电子技术基础.华成英.高等教育出版社

[2]电子设计从零开始.杨欣.清华大学出版社

[3]模拟电路项目教程.张杰韩敬东.北京交通大学出版社

作者简介：王然升（1980，3—）男汉族山东诸城人讲师烟台师范学院学士青岛科技大学在职研究生控制工程专业