光控开关电子教材

光控时控开关说明书
光控时控开关是一种能根据光照强度自动进行开关控制的设备。

它由光敏电阻、控制电路和继电器组成。

光敏电阻是光控时控开关的核心部件，能够感应环境中的光照强度。

当光照强度低于一定阈值时，光敏电阻的电阻值上升，反之，当光照强度高于阈值时，电阻值下降。

控制电路是对光敏电阻感应到的信号进行处理和分析的部分。

它会根据光敏电阻电阻值的变化来判断环境的光照情况，并控制继电器的通断。

继电器是光控时控开关的输出部分，它可以根据控制电路的指令，控制电路中的继电器的通断状态，从而控制相应的电路或电器设备的开关。

使用光控时控开关时，用户可以根据需要调节光照强度阈值，以达到灯光自动开启或关闭的效果。

光控时控开关多用于室内或室外照明控制，节省能源并提高使用便利性。

在安装和使用光控时控开关时，需要留意以下几点：
1. 确保光控时控开关与要控制的电路或设备相匹配，并能够承受相应的电流和电压。

2. 将光控时控开关安装在能够正常感应到环境光照的位置，避免受到干扰或遮挡。

3. 在调节光照强度阈值时，可以根据实际需求进行适当调整，避免因光照异常而引起误操作。

4. 定期检查光控时控开关的工作状态，确保其正常运行，如有异常及时修复或更换。

总之，光控时控开关是一种能够根据光照强度自动进行开关控制的设备，使用方便且节能环保。

在安装和使用时，需要遵循相应的说明书和安全规范，以确保正常运行和长期使用。

实验三光敏电阻光控开关、光控灯实验一、实验目的1、了解和掌握光敏电阻的工作原理及应用性2、了解和掌握光控开关电路原理二、实验内容1、光敏电阻光控开关、光控灯实验2、设计性实验三、实验仪器1、光电创新综合实验平台2、特性测试模块3、光源特性测试模块4、开放性实验模块二5、连接导线四、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，下图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。

金属电极检流计2、本实验通过改变照射到光敏电阻上光强大小来控制继电器的开关状态，从而控制发光二极管指示灯的亮和灭，原理如图2所示。

图2 光敏电阻光控开关、光控灯电路工作原理：电路接通后，改变照射到光敏电阻上的光强，当光强发生变化时，光敏电阻的阻值跟着发生变化，导致Q1三极管的基极电压随光强发生变化，致使Q2三极管的基极电流发生变化，从而使继电器的工作状态发生变化，起到开关控制的作用。

当照射到光敏电阻光敏区的光强较强时，其阻值变小，Q1三极管的基极电压变小，继电器断开，LED1熄灭；光强较弱时，其阻值变小，Q1三极管的基极电压变大，继电器闭合，LED1变亮。

项目四 CD4011声光控开关一、教学目标● 认识光敏电阻、单向可控硅和驻极体话筒的结构和工作特性。

● 熟悉CD4011内部功能框图，掌握CD4011的逻辑功能。

● 掌握反相器构成的电压放大器的工作原理。

● 学会透过故障现象分析故障原因，并能独自解决之。

● 理解并熟悉声光控开关的工作原理。

二、电路结构本电路可分为几大部分，它们分别是电源变换电路、触发驱动电路、延时关断电路、光敏控制电路和音频放大电路、。

1．电源变换电路：由D2～D6、Q1、R6和C1组成；2．触发控制电路：由R7、CD4011的A单元组成，目标直指单向可控硅Q1（BT169）门极。

3．光敏控制电路：由R3、Rg与CD4011的D单元组成；4．音频放大电路：由R1、BM1、C2、R2与CD4011的C单元组成；5．延时关断电路：由C4、R8与CD4011的B单元组成；三、认识特殊器件1．CD4011如图4.1，CD4011内部包含四个双端输入的与非门，电源正极和接地共用。

CD4011只是与非门的其中一种型号，中山市高级技工学校电子实验室有CD4011和HEF4011，电路参数设计选用CD4011（若采用HEF4011，需要更改几个参数，请参考电路原理图）。

图4.1 CD4011内部框图图4.2 光敏电阻2．光敏电阻光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体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。

受到适当波长的光线照射时在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压便有电流通过：入射光强、电阻减小，入射光弱、电阻增大。

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。

通常光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能，如图4.2。

光敏电阻有多种型号，光照时的等效电阻差异很大，中山市高级技工学校电子实验室有多种光敏电阻，表4.1是3种光敏电阻在光照（亮电阻）和无光照（暗电阻）情况下的实测等效电阻。

表4.1有光照无光照1 3.5 K ～ 3.8K 20 K ～ 21.5K2 8 K ～ 12K 85 K ～ 90K3 65 K ～ 95K 650 K ～750K3．单向可控硅BT169单向可控硅BT169是小功率器件，其性能优越，各管脚分布和主要的电气参数如图4.3。

光控时控开关说明书
光控时控开关是一种智能化的电器设备，主要用于自动控制室内外灯光的开关。

它通过感应到光线强度的变化和设定的时间参数，精确地控制灯光的开启和关闭。

本开关可根据使用者的需求，设定具体的时间段和亮度要求。

使用者可以根据实际需求，选择开关在白天或夜晚自动开启或关闭灯光。

同时，也可以设置灯光的亮度，使其在不同时间段内保持在适当的亮度水平。

使用说明：
1. 将光控时控开关正确安装在合适的位置，避免遮挡灯光传感器和光线接收器。

2. 连接电源，确保电源正常运行。

3. 根据实际需求，设置开关的时间参数和亮度要求。

可以使用开关上的按钮或通过连接到手机应用程序进行设置。

4. 一旦设置完成，开关将自动根据设定的时间和亮度要求控制灯光的开关。

注意事项：
1. 确保光控时控开关的工作环境无遮挡，光线传感器可以自由感应周围的光线强度。

2. 定期检查开关的时间参数和亮度要求，根据需要进行调整。

3. 在开关与手机应用程序连接时，确保手机和开关处于相同的网络环境中。

4. 如有需要，可以根据实际情况，使用手机应用程序远程控制开关的操作。

谨记使用光控时控开关时，要确保其正常工作，避免因不当使用而产生不必要的能源浪费。

THPGK-1 型 光控开关使用说明书
一．产品概述：
“THPGK-1型 光控开关”是本公司自行设计、开发的产品。

通过照度传感器（光敏元件）把光信号转换成电信号。

当照射到照度传感器上的光线较强时，继电器处于断开常态（针对常开触点）；当光线弱到一定程度，继电器动作，常开触点闭合，同时，工作状态指示灯点亮。

本设备使用方便，具有测量范围宽、灵敏度可调、便于安装等特点，适用于各种光控场所。

二．技术参数：
供电电压：DC24V，带反接保护
输出类型：继电器NO、NC输出
输出容量：1A/120VAC 2A 24VDC
测量范围：380nm～730nm
工作温度：－10℃～60℃
感光体：CDS
三．使用说明：
1.接线
THPGK-1型 光控开关接线端子如下图所示。

+24V：电源正极
GND： 电源负极
COM： 继电器公共端子
NO： 继电器常开端子
NC： 继电器常闭端子
2.灵敏度调节
灵明度调节旋扭用来调节光控开关对光线的探测灵敏度。

顺时针调整灵敏度升高，逆时针调整灵敏度降低。

四．注意事项：
仔细阅读产品使用说明书，电源电压不得超出产品的供电电压，并注意电源极性。

光控开关的工作原理
光控开关（Light control switch）是一种可根据光强度自动控制开关状态的装置。

其工作原理基于光敏元件的特性，主要包括光敏元件、比较器、输出控制等部分。

当光控开关处于工作状态时，光敏元件会不断感受外部光照强度，并将感受到的光信号转化为电信号。

光敏元件通常采用光敏电阻、光敏电容或光二极管等，其特性是随着光强度的变化而产生电阻、电容或电压的变化。

光敏元件输出的电信号经过比较器的比较，与事先设定的阈值进行比较。

阈值是一种设定的光强度水平，光敏元件感受到的光强度高于阈值时，比较器会输出高电平信号；当光强度低于阈值时，比较器输出低电平信号。

输出控制部分根据比较器输出的信号决定开关的状态。

当比较器输出高电平信号时，开关处于闭合状态，电路通电；而当比较器输出低电平信号时，开关处于断开状态，电路断电。

在实际应用中，光控开关常用于照明系统、自动窗帘、太阳能设备等领域，它可以根据环境光线的变化，自动调节照明亮度或控制设备的开关状态，提高能源利用效率，使用户的生活更加便捷和舒适。

需要注意的是，光控开关的工作效果会受到环境光照强度的影响，如有强光直射或环境光线波动频繁等情况，可能会导致误
操作或不稳定的工作状态，因此在实际使用中，需要根据具体环境和需求进行调试和优化。

光控开关原理
光控开关是一种基于光敏电阻原理的电子设备，用于通过光照强度控制电路的开关状态。

在光照较暗的环境下，光敏电阻的电阻值较高，电路断开，从而实现关闭的效果；而在光照较亮的环境下，光敏电阻的电阻值较低，电路闭合，从而实现打开的效果。

光敏电阻是一种特殊的电阻，它能够根据光照强度的变化而改变其电阻值。

光敏电阻内部有一层光敏介质，当光照射到这层介质时，光子的能量会导致介质内的电子被激发，从而增加了电流的流动性，使得电阻值减小。

反之，当光照减弱或没有光照时，光敏介质内的电子再度回到基态，电流的流动性减小，电阻值增加。

通过连接光敏电阻到电路中，可以实现光照强度控制开关状态的功能。

当光敏电阻电阻值较高时，相当于在电路中添加了一个较大的电阻，使得电流无法流通，从而实现了断开电路的效果。

反之，当光敏电阻电阻值较低时，电流经过光敏电阻的路径，使得电路闭合，从而实现了打开电路的效果。

光控开关在生活中有着广泛的应用，例如路灯自动控制、室内光照控制等。

它通过感知光照强度的变化，实现了智能化的自动控制功能，提高了能源利用效率和便利性。

同时，光控开关也具有稳定可靠、安装方便等优点，被越来越多地应用于各个领域。