实验报告-光敏电阻基本特性的测量

告验报实号：实验成绩：班级：学姓名：同组姓名：实验日期：08/4/14 指导老师：助教15批阅日期：光敏电阻基本特性的测量【实验目的】1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。

了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。

2.了解简单光路的调整原则和方法. 3.在一定照度下，测量光敏电阻的电压与光电流的关系。

4.在一定电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。

5.【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。

本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效的光电元件。

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：(1) 式中e为电荷电量；为空为电子的为空穴的迁移率；为电子浓度的改变量；穴浓度的改变量；U后，光电流为 (2)迁移率。

当光敏电阻两端加上电压式中A为与电流垂直的截面积，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．本实验光敏电阻得到的光照由一对偏振片来控制。

当两偏振片之间的夹，其中：为不加偏振片时的光照，角为D时，光照为为当量偏振片平行时的透明度。

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。

3.附上实验中的光路图:【实验数据记录、实验结果计算】1测量光敏电阻的电压与光电流的关系在调整好光路后，就可以做这一个内容的实验了。

下面附上这个实验内容的电路图：表中记录的数据为的值，单位为U(V)12356789101112下面绘出各个照度对应的曲线时：线性拟合结果如下：Y = A + B * XParameter Value ErrorAB------------------------------------------------------------R SD N P< 3339所以此时．时：线性拟合结果如下：Y = A + B * X Parameter Value ErrorABR SD N P13 <所以此时时线性拟合结果如下：Y = A + B * XParameter Value ErrorABR SD N P13 <------------------------------------------------------------所以此时时线性拟合结果如下：Y = A + B * XParameter Value ErrorABR SD N P<13所以此时对上面实验结果的一点分析：当时，,即光照最弱时光敏电阻的阻值很大，1. 可以发现，可达一万四千多欧姆，随着光照的加强时，光敏电阻的阻值在不断减在时，即在当时的最强光照时，小，光敏电阻的阻值已经降到了三百余欧姆，可见其变化幅度很大。

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。

光电检测实验报告（1）光敏电阻光电检测实验报告实验名称：光敏电阻特性测试实验实验者：实验班级：实验时间：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二、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、光敏电阻的伏安特性测试实验4、光敏电阻的光电特性测试实验5、光敏电阻的光谱特性测试实验三、实验仪器1、光敏电阻综合实验仪 1个2、光通路组件 1套3、光照度计 1台4、2#迭插头对（红色，50cm） 10根5、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根6、三相电源线 1根7、实验指导书 1本 8、20M 示波器 1台四、实验步骤1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验（1）将光敏电阻完全置入黑暗环境中（将光敏电阻装入光通路组件,不通电即为完全黑暗）,使用万用表测试光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。

（2）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

（3）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。

（4）将直流电源正负极与电压表头对应相连，打开电源，将直流电流调到12V，关闭电源，拆除导线。

(5) 按照如下电路连接电路图，RL取RL=RL6=1M。

（6）打开电源，记录电压表的读数，使用欧姆定理I=U/R得出支路中的电流值I暗图2-6 光敏电阻暗电流测试电路2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

（2）“光源驱动单元”的三掷开关BM2拨到“静态特性”，将拨位开关S1拨上，S2，S3，S4，S5，S6，S7均拨下。

课程名称：大学物理实验（一）实验名称：光敏电阻特性研究图3 光敏电阻光照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1 光敏电阻特性研究实验装置图图2偏振片角度θ=30°时光敏电阻的伏安特性曲线由图可知：直线斜率即为此时的光敏电阻的阻值。

由于电压单位是（V）而电流单位是（mA），根据欧姆定律，其中U的单位是（V），I的单位是（A），故此时光敏电阻阻值为1505Ω。

变形式R=UI3.光敏电阻的光照特性和电阻特性研究表3 光敏电阻电流随相对光照强度变化数据表θ0º10º20º30º40º50º60º70º80º90º图3 光敏电阻光照特性曲线由图可知：电压一定时，当相对光强增大时，电流也逐渐增大。

当相对光照强度达到最大时，电流也取到最大值。

当相对光照强度为0时，电流不为0，但接近0，因为光敏电阻的暗阻较大。

除此之外，实验时电压恒定为2V，故可根据欧姆定律变形式R=UI计算不同相对光照强度时的电阻。

光敏电阻实验报告
1.了解光敏电阻的特性，掌握光控电路的基本原理和使用方法；
2.了解光敏电阻在光强变化时变化的特性和规律；
3.学会运用光敏电阻测量环境光度，并采取相应的措施。

实验器材：
光敏电阻、电阻、电容、二极管、电源、万用表等。

实验原理：
光敏电阻的特性：光敏电阻是一种电阻，而且是一种电阻值随着光照强度变化而变化的电阻，当光照强度增加时，其电阻值减小，反之电阻值增大。

光控电路的基本原理：光控电路是使用光敏电阻来感知光照强度，并将感知到的信号传送给控制器，从而实现对灯光的自动控制。

光敏电阻接在基极上的晶体管上，光控电路的输出端可以驱动灯泡、电机或其他设备。

实验步骤：
1.搭建电路。

将光敏电阻与一个电阻和一个电容并联，红色连接电源正极，黑色连接电源负极。

2.调整电路。

使用万用表测量电路中电阻的阻值和电容的电容值，根据测量所得结果调节电阻和电容的值，使电路在光强变化时输出一个经过滤波的正弦波形。

3.实验测量。

在实验室内摆放灯具，测量光敏电阻处的光强值，并记录下测量值。

分析测量结果，得出光强变化对于光敏电阻电阻值的影响规律。

实验结果：
经过实验测量，得出光强变化对于光敏电阻电阻值的影响规律是：当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小，反之电阻值增大。

实验结论：
通过本实验，我们可以掌握光敏电阻的特性，了解光控电路的基本原理和使用方法。

我们还可以了解光敏电阻在光强变化时电阻值的变化规律，并学会使用光敏电阻测量环境光度并采取相应的措施。

一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本特性和工作原理。

2. 测量光敏电阻的光照特性曲线。

3. 掌握光敏电阻在电路中的应用方法。

4. 分析光敏电阻的响应时间及其影响因素。

二、实验原理光敏电阻是一种半导体器件，其电阻值随入射光的强度而变化。

当入射光强增强时，光敏电阻的电阻值减小；当入射光强减弱时，光敏电阻的电阻值增大。

这种特性使得光敏电阻在光控电路、自动报警系统等领域有着广泛的应用。

光敏电阻的原理基于内光电效应，即当光照射在半导体材料上时，会激发电子从价带跃迁到导带，形成自由电子和空穴对。

这些自由电子和空穴对在电场作用下产生电流，从而改变光敏电阻的电阻值。

三、实验仪器与设备1. 光敏电阻2. 电源3. 电阻箱4. 滑动变阻器5. 电压表6. 电流表7. 照明设备8. 电路连接线四、实验内容与步骤1. 搭建电路将光敏电阻、电源、电阻箱、滑动变阻器、电压表和电流表按照图示电路连接好。

2. 测量光敏电阻的暗电阻关闭照明设备，调节滑动变阻器，使电路中的电流达到稳定值。

记录此时电压表和电流表的读数，计算光敏电阻的暗电阻。

3. 测量光敏电阻的亮电阻打开照明设备，调节滑动变阻器，使电路中的电流达到稳定值。

记录此时电压表和电流表的读数，计算光敏电阻的亮电阻。

4. 测量光敏电阻的伏安特性曲线在不同光照条件下，分别测量光敏电阻的电压和电流值，记录数据。

绘制光敏电阻的伏安特性曲线。

5. 分析光敏电阻的响应时间在不同光照条件下，分别测量光敏电阻的电阻值随时间的变化情况，记录数据。

分析光敏电阻的响应时间及其影响因素。

6. 光敏电阻在电路中的应用设计一个简单的光控电路，利用光敏电阻控制电路的通断。

观察电路的工作情况，分析光敏电阻在电路中的作用。

五、实验结果与分析1. 光敏电阻的暗电阻和亮电阻通过实验测量，得到光敏电阻的暗电阻为\(R_d\)，亮电阻为\(R_l\)。

2. 光敏电阻的伏安特性曲线通过实验绘制光敏电阻的伏安特性曲线，可以发现光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小。

竭诚为您提供优质文档/双击可除光敏电阻的光电特性实验报告篇一：光敏电阻的光敏特性研究实验报告光敏电阻光敏特性的研究一、实验设计方案1.1、实验目的1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的光照特性曲线。

2、学习使用电脑实测。

3、学习使用Datastudio软件。

4、学习了解设计性实验的基本方法。

1.2、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，（如图1）；入射光强，电射光弱，电阻增大。

光敏电敏感性与人眼对可见光μm的响应很接近，只要人光，都会引起它的阻值变化。

路时，通用白炽灯泡光线或控制光源，但本实验采用激通过两偏振片控制光照强度传感器测出。

阻减小，入阻器对光的（0.4~0.76）眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源，并由角速度1.2.1光敏电阻的光照特光电流随照度的变化而称为光照特性。

不同类型的光照特性不同，大多数光敏特性是非线性的。

某种光敏特性如图1所示。

利用光敏电阻的光照特一些材料的光吸收系数。

性改变的规律光敏电阻的电阻的光照电阻的光照性可以测出1.2.2光敏电阻特性图3为某光敏电阻的的关系，利用光敏电阻的光敏阻值与光强特性，可以分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光控自动照明实验。

光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中.1.3.2选用仪器列表二、实验内容及具体步骤：2.1、测绘光敏电阻的光照特性曲线。

（1）按右图连接好电路，电压传感器连接到750接口。

（2）光敏电阻的光源由一激光提供。

并经过两偏振片调整光强后照射在光敏电阻上。

其中一偏振片与角速度传感器相连到750接口。

试验中保持光强从最弱到最强间变化。

（3）打开Datastudio软件，创建一个新实验。

（4）在Datastudio软件的窗口中设置750接口的传感器连接，并设置采样率。

（5）在Datastudio软件的窗口打开一个图表。

（5）接通光敏电阻所在电路电源；（6）打开激光器，调整两偏振片，然后调整带有角速度传感器的偏振片使照到光敏电阻处的光强最小；（7）在Datastudio软件窗口中启动数据采集，并转动带有角速度传感器的偏振片使光敏电阻处的光强从最小到最强间变化。

一、实验目的1. 了解光敏元件的基本工作原理和特性。

2. 掌握光敏元件在不同光照条件下的电阻变化规律。

3. 学习光敏元件在电路中的应用。

二、实验原理光敏元件是一种将光信号转换为电信号的半导体器件。

它利用光电效应，使半导体材料在光照条件下电阻值发生变化。

光敏元件的电阻值与入射光的强度呈反比关系，即光照强度越强，电阻值越小；光照强度越弱，电阻值越大。

三、实验仪器与材料1. 光敏元件：光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管等。

2. 电源：直流电源，电压范围0-15V。

3. 电阻：固定电阻、可变电阻等。

4. 电位器：电位器，用于调节电路中的电压。

5. 电流表：用于测量电路中的电流。

6. 电压表：用于测量电路中的电压。

7. 光源：可调光源，用于模拟不同光照条件。

8. 连接线：用于连接实验电路。

四、实验步骤1. 光敏电阻特性测试（1）将光敏电阻与固定电阻、电位器、电源、电流表、电压表连接成电路。

（2）调节电位器，使电路中的电压稳定在5V。

（3）打开光源，调节光源的强度，观察电流表、电压表的读数变化，记录不同光照条件下的电阻值。

2. 光敏二极管特性测试（1）将光敏二极管与固定电阻、电位器、电源、电流表、电压表连接成电路。

（2）调节电位器，使电路中的电压稳定在5V。

（3）打开光源，调节光源的强度，观察电流表、电压表的读数变化，记录不同光照条件下的电流值。

3. 光敏晶体管特性测试（1）将光敏晶体管与固定电阻、电位器、电源、电流表、电压表连接成电路。

（2）调节电位器，使电路中的电压稳定在5V。

（3）打开光源，调节光源的强度，观察电流表、电压表的读数变化，记录不同光照条件下的电流值。

五、实验结果与分析1. 光敏电阻特性实验结果显示，光敏电阻的电阻值随着光照强度的增加而减小，随着光照强度的减小而增大。

这说明光敏电阻具有良好的光敏特性。

2. 光敏二极管特性实验结果显示，光敏二极管的电流值随着光照强度的增加而增大，随着光照强度的减小而减小。

光敏电阻实验报告光敏电阻实验报告引言：光敏电阻是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的器件，广泛应用于光敏控制、光敏传感和光敏测量等领域。

本实验旨在通过对光敏电阻的实际应用与实验验证，深入了解光敏电阻的工作原理、特性和应用。

一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，深入了解光敏电阻的基本特性，包括光敏电阻的光敏特性、电阻变化规律等，并通过实验结果验证光敏电阻的工作原理。

二、实验器材和原理实验所需器材包括：光敏电阻、电源、电压表、电流表、光源、万用表等。

光敏电阻是一种半导体器件，其工作原理基于光照强度对半导体电阻的影响。

当光照强度增大时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，光敏电阻的电阻值增大。

三、实验步骤1. 将光敏电阻与电路连接，其中光敏电阻的一端接地，另一端接电源正极。

2. 通过电流表和电压表测量光敏电阻的电流和电压值。

3. 调节光源的光照强度，观察光敏电阻的电流和电压变化。

4. 记录实验数据，并绘制光照强度与光敏电阻电阻值的关系曲线。

四、实验结果与分析根据实验数据绘制的光照强度与光敏电阻电阻值的关系曲线显示，在光照强度增大的情况下，光敏电阻的电阻值呈现逐渐减小的趋势；而在光照强度减小的情况下，光敏电阻的电阻值逐渐增大。

这验证了光敏电阻的工作原理，即光照强度对光敏电阻的电阻值有直接影响。

五、实验应用光敏电阻在实际应用中具有广泛的用途。

其中，最常见的应用是在光敏控制系统中，通过光敏电阻感知光照强度的变化，并控制其他设备的开关。

例如，室内照明系统中的光敏电阻可以根据光照强度的变化自动调节灯光的亮度，实现能源的节约和舒适的照明环境。

此外，光敏电阻还被广泛应用于光敏传感器和光敏测量领域。

例如，光敏电阻可以用于血氧饱和度检测仪器中，通过测量光敏电阻的电阻变化来判断人体的血氧饱和度。

光敏电阻也可以应用于光敏测量仪器中，用于测量光源的亮度和光照强度等参数。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了光敏电阻的工作原理、特性和应用。

光敏电阻特性实验报告实验目的：通过实验研究光敏电阻的特性，并探究光敏电阻的光照度对电阻值的影响。

实验器材：1.光敏电阻2.电阻箱3.多用电表4.正弦波信号发生器5.光源6.PPT实验执行时序图实验原理：光敏电阻是一种根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。

光敏电阻由光敏材料制成，其电阻值与光照强度成反比。

当光敏电阻暴露在光线下时，光敏材料吸收光子，并产生载流子，从而使电阻值减小。

实验步骤：1.将光敏电阻与电阻箱和电源相连，组成电路。

2.将多用电表设置为电阻测量模式，并连接到电路中，用于测量光敏电阻的电阻值。

3.使用正弦波信号发生器，连接到电路中的电源，提供交流电源。

4.将光源对准光敏电阻，并调整光照强度。

5.分别测量不同光照强度下光敏电阻的电阻值。

6.记录测量结果，并对实验数据进行分析和总结。

实验结果：根据实验数据测量结果，在不同光照强度下记录了光敏电阻的电阻值。

随着光照强度的增加，光敏电阻的电阻值逐渐减小。

这表明光敏电阻的电阻值与光照强度成反比。

实验总结与分析：通过本次实验，我们了解了光敏电阻的特性，并验证了光敏电阻的电阻值与光照强度的关系。

光敏电阻在光线下表现出明显的特性变化，可以被应用于光敏开关、自动调光等领域。

在实际应用中，我们还可以通过调整光敏电阻的参数来满足不同的要求。

然而，本实验还存在一些限制和改进空间。

首先，光敏电阻的光照度与电阻值的关系是非线性的，在高光照强度时，电阻值接近零，而在低光照强度时，电阻值较大。

因此，我们可以进一步研究光敏电阻在不同光照强度下的电阻值变化曲线，探索其非线性特性。

此外，本实验的光照强度调节仅使用了光源的近距离调节，可以尝试使用不同光源、不同距离和不同角度进行光照度的变化，以进一步研究光敏电阻的响应特性。

综上所述，实验结果表明，光敏电阻的电阻值受光照强度的影响，并且具有非线性特性。

进一步研究光敏电阻的特性可以为其在光电领域的应用提供更多可能性。

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。

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称：光电子材料与器件实验实验项目名称：1.1 光敏电阻特性参数及其测量实验项目类型验证实验地点N127 成绩评定学生姓名何淦文学号2015051626 学院信息科学技术学院系电子工程系专业电子科学与技术实验时间2018年4月10日下午～4月10日下午指导教师杨恢东实验1.1 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光电传感器实验平台主机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滑块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，如图1.1-1所示。

将延长接圈拧到装置上，将接圈上的定位块旋转到合适位置，使光敏电阻固定不动且与装置同轴，即完成光敏电阻实验装置的安装；光敏电阻实验装置后面黑色引出线为黑螺钉一侧（负极）插孔引出电极，而红色引出线为靠近白螺钉一侧（正极）插孔引出电极。

将光敏电阻实验装置用支撑杆安装在滑块上，再用滑块将光敏电阻实验装置固定在导轨。

图1.1-1 图1.1-2②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），如图1.1-2。

将延长接圈拧到装置上，将接圈上的定位块旋转到合适位置，使得LED固定不动且与装置同轴，即完成LED光源装置的安装。

光源装置后面黑色引出线为黑螺钉一侧（负极）插孔引出电极，而红色引出线为靠近白螺钉一侧（正极）插孔引出电极。

将光源装置用支撑杆安装在滑块上，再用滑块将光源装置固定在导轨上。

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，如图1.1-3。

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。

光敏电阻的光敏特性研究实验报告光敏电阻光敏特性的研究一、实验设计方案1.1、实验目的1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的光照特性曲线。

2、学习使用电脑实测。

3、学习使用DataStudio软件。

4、学习了解设计性实验的基本方法。

1.2、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，（如图1）；入射光强，电射光弱，电阻增大。

光敏电敏感性与人眼对可见光μm的响应很接近，只要人光，都会引起它的阻值变化。

路时，通用白炽灯泡光线或控制光源，但本实验采用激通过两偏振片控制光照强度传感器测出。

图1 光敏结构图阻减小，入阻器对光的（0.4~0.76）眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源，并由角速度1.2.1光敏电阻的光照特光电流随照度的变化而称为光照特性。

不同类型的光照特性不同，大多数光敏特性是非线性的。

某种光敏特性如图1所示。

利用光敏电阻的光照特一些材料的光吸收系数。

图2 某光敏电阻的光照特性性改变的规律光敏电阻的电阻的光照电阻的光照性可以测出1.2.2光敏电阻特性图3为某光敏电阻的的关系，利用光敏电阻的光敏图3 某光敏电阻的的阻值与光强关系阻值与光强特性，可以分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光控自动照明实验。

光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中. 1.3.2选用仪器列表仪器名称型号主要参数用途750接口 CI7650 阻抗最大的有效输入电压范围±10 V 数据采集处理计算机和DataStudio 电压传感器光敏电阻取样电阻激光器、偏振片 CI6874 CI6503 ——电压范围：±10 VAC/DC ——1000Ω。

数据采集平台、数据处理数据采集——作取样电阻提供光源 CdS ——转动传感器、电源导线等二、实验内容及具体步骤：2.1、测绘光敏电阻的光照特性曲线。

（1）按右图连接好电路，电压传感器连接到750接口。

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。

光敏电阻特性测试实验一、实验目的了解光敏电阻工作原理、光照特性及伏安特性。

二、实验内容1、光敏电阻暗电阻和亮电阻的测量；2、光敏电阻光照特性测量；3、光敏电阻伏安特性测量；三、实验器件简介光敏电阻又叫光感电阻，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；一般情况下入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。

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）。

通常光敏电阻都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。

当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。

光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性，光谱特性，频率特性，温度特性。

在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。

没有极性，属于纯电阻器件，使用时可加直流也可以加交流。

用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。

通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法，在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。

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价带宽度，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。

入射光消失后，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。

四、实验原理光敏电阻是用光电导体制成的光电器件，又称光导管。

它是基于半导体光电效应工作的。

当无光照时，光敏电阻值(暗电阻)很大，电路中电流很小。

当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值(亮电阻)急剧减少，因此电路中电流迅速增加。

光敏电阻的暗电阻越大，亮电阻越小，则性能越好，也就是说，暗电流要小，光电流要大，这样的光敏电阻的灵敏度就高。

实验一光敏电阻实验一、实验目的了解光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性，掌握光敏电阻的工作原理。

二、实验原理光线的作用下,电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态,引起电导率的变化,这种现象称为光电导效应，如下图所示光电导效应是半导体材料的一种体效应。

光照愈强,器件自身的电阻愈小。

基于这种效应的光电器件称为光敏电阻。

光敏电阻是用半导体的光电效应制成的电阻器，电阻值随入射光的强弱而改变。

入射光强，电阻减小；入射光弱，电阻增大。

三、实验步骤及结果1.完成固定照度下伏安特性手动测量实验软件切换到“仿真与测量”选项卡Step1：开启平台电源，（听到“嘀嘀”声），用遮光罩将光敏电阻和四个LED 灯罩住，拨动拨码开关，点亮实验模块上三个LED灯（灯的数目可任意）。

**Step2：保持拨码开关状态和遮光罩位置不动。

在选项卡界面的“调整A0输出值”一栏中，通过滑动游标或是手动输入A0值，改变恒流源供电电压A0，并点击“写入”按钮（点击后板上“ACTIVE"处的灯会亮一下）。

之后用数字万用表测量光敏电阻RG两端的Vout，并记录在表格内。

Step3：计算RG阻值：恒流源电路的电流为i=U/Ri(U为恒流源供电电压A0，Ri由上表可知，在3个光源的照度下，改变恒流源的电压，测得的光敏电阻阻值在小范围内波动，计算均值得到此时的阻值为2.78kΩ。

2.完成照度手动测量实验Step1：保持A0不变，用遮光罩将光敏电阻和四个LED灯罩住，拨动拨码开关，依次点亮实验模块上每个LED灯(注：这里是指增加点亮的LED灯的数目)，测试Vout 并计算出RG值填入表格。

Step2：软件切换到“特性曲线”选项卡，手动输入RG阻值，之后光标移在照3.灵敏度手动测量需要手动实测nextsense04上的光敏电阻的亮阻和暗阻值，并填入下表。

暗阻：用手指按住“灵敏度测量”区域的光敏电阻(也可以用其他方式测量暗电阻)，万用表测量两端电阻。