光敏电阻特性实验报告
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光电子技术基础实验报告实验题目光敏电阻特性测量实验日期2020.09.04 姓名组别04 班级18B 学号【实验目的】1、了解光敏电阻的工作原理和使用方法;2、掌握光强与光敏电阻电流值关系测试方法;3、掌握光敏电阻的光电特性及其测试方法;4、掌握光敏电阻的伏安特性及其测试方法;5、掌握光敏电阻的光谱响应特性及其测试方法;6、掌握光敏电阻的时间响应特性及其测试方法。
【实验器材】光电技术创新综合实验平台一台特性测试实验模块一块光源特性测试模块一块连接导线若干【实验原理】光敏电阻在黑暗的室温条件下,由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导,该电导称为暗电导,其倒数为暗电阻,一般的暗电导值都很小(或暗电阻阻值都很大)。
当有光照射在光敏电阻上时,电导将变大,这时的电导称为光电导。
电导随光照量变化越大的光敏电阻,其灵敏度就越高,这个特性就称为光敏电阻的光电特性,也可定义为光电流与照度的关系。
光敏电阻在弱辐射和强辐射作用下表现出不同的光电特性(线性和非线性),实际上,它的光电特性可用在“恒定电压”下流过光敏电阻的电流IP ,与作用到光敏电阻上的光照度 E 的关系曲线来描述,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。
光敏电阻的本质是电阻,因此它具有与普通电阻相似的伏安特性。
在一定的光照下,加到光敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。
光敏电阻的符号和连接【实验注意事项】1、打开电源之前,将“电源调节”处旋钮逆时针调至底端;2、实验操作中不要带电插拔导线,应该在熟悉原理后,按照电路图连接,检查无误后,方可打开电源进行实验;3、若照度计、电流表或电压表显示为“1_”时说明超出量程,选择合适的量程再测量;4、严禁将任何电源对地短路。
5、仪器通电测试前,一定要找老师检查后方可通电测试。
【主要实验步骤】基础实验:组装好光源、遮光筒和光探结构件,如下图所示:1、打开台体电源,调节照度计“调零”旋钮,至照度计显示为“000.0”为止。
一、实训背景光敏电阻,又称为光敏电阻器,是一种能够将光信号转换为电信号的半导体器件。
在日常生活和工业生产中,光敏电阻广泛应用于光电开关、自动控制、自动报警等领域。
为了更好地理解和掌握光敏电阻的应用,我们进行了本次光敏电阻实训。
二、实训目的1. 理解光敏电阻的工作原理和特性;2. 掌握光敏电阻的选用方法和应用技巧;3. 学会使用光敏电阻进行电路设计和实验;4. 提高动手能力和团队协作能力。
三、实训内容1. 光敏电阻基本知识(1)光敏电阻的定义及工作原理光敏电阻是一种利用半导体材料的光电效应制作的电阻器。
当光照射到光敏电阻上时,其电阻值会发生变化。
光敏电阻的工作原理是基于光电效应,即光子与半导体材料中的电子发生相互作用,使电子获得能量并跃迁到导带,从而产生自由电子和空穴,进而导致电阻值发生变化。
(2)光敏电阻的特性光敏电阻的主要特性包括:①灵敏度:光敏电阻在光照下的电阻值与无光照时的电阻值之比,通常用相对变化量表示;②光谱响应:光敏电阻对不同波长光的响应能力;③光照特性:光敏电阻的电阻值随光照强度变化的特性。
2. 光敏电阻选用及应用(1)光敏电阻的选用根据实际应用需求,选用合适的光敏电阻。
主要考虑以下因素:①灵敏度:根据所需的光照强度变化范围选择合适的光敏电阻;②光谱响应:根据光源的光谱特性选择合适的光敏电阻;③封装形式:根据安装空间和安装方式选择合适的封装形式。
(2)光敏电阻的应用光敏电阻的应用主要包括:①光电开关:利用光敏电阻的光电效应实现自动控制;②自动报警:利用光敏电阻检测光线强度,实现自动报警;③光通信:利用光敏电阻检测光信号,实现光通信。
3. 光敏电阻实验(1)实验目的①验证光敏电阻的光电效应;②研究光敏电阻的光照特性;③学习光敏电阻的电路设计。
(2)实验原理利用光敏电阻的光电效应,将光信号转换为电信号,通过电路设计实现相关功能。
(3)实验步骤①搭建光敏电阻实验电路;②调整光源,观察光敏电阻的电阻值变化;③分析光敏电阻的光照特性;④设计光敏电阻的应用电路。
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。
补充实验2 光敏电阻特性实验一、实验目的1、了解光敏电阻的基本特性,测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。
二、光敏电阻的基本特性及实验原理1、伏安特性光敏电阻在一定的入射光强照度下,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组伏安特性曲线,它是传感器应用设计时选择电参数的重要依据。
某种光敏电阻的伏安特性曲线如图1所示。
图1光敏电阻的伏安特性曲线光敏电阻类似一个纯电阻,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。
2、光照特性光敏电阻的光谱灵敏度与入射光强之间的关系称为光照特性,有时光敏电阻的输出电压或电流与入射光强之间的关系也称为光照特性,它也是光敏电阻应用设计时选择参数的重要依据之一。
某种光敏电阻的光照特性如图2所示。
图2 光敏电阻的光照特性曲线光敏电阻的光照特性呈非线性,一般不适合作线性检测元件。
三、实验仪器DH-CGOP光敏传感器实验仪由光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池四种光敏传感器及直流恒压源DH-VC3、发光二极管、Ф2.2光纤、光纤座、暗箱(九孔板实验箱)、数字电压表、电阻箱(自备)、低频信号发生器(自备)、示波器(自备)、短接桥和导线等组成,见图3所示。
图3-1 DH-VC3直流恒压源面板图图3-2灯泡盒图3-3 发射管图3-4接收管图3-5接收管图3-6 光敏电阻图3-7 硅光电池图3-8 光电二极管图3-9 光电三极管图3-10 电阻盒1kΩ图3-11 电阻盒1kΩ图3-12 电阻盒470ΩΩ图3-14 电阻盒4.7KΩ图3-15 电阻盒47Ω图3-16 电容盒1uF图3-17 喇叭盒图3-18 NPN三极管盒图3-19 短接桥图3-20 九孔实验主板(箱内)图3 主要实验仪器和元器件示意图实验时,实验元件都置于暗箱中的九孔插板中,通过暗箱左边的连接孔来实现箱内元件同外部电源以及测量仪表的连接;光强可以通过改变光源(灯泡元件盒)的供电电压或调节光源到传感器的距离来实现(改变元件插在九孔板中的位置),该实验仪既可以在自然光条件下进行实验也可以在暗光的条件下做实验。
光敏电阻特性研究实验报告光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的元件,它在光敏元件中具有重要的应用价值。
本实验旨在研究光敏电阻的特性,通过实验数据的采集和分析,探讨光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律,为光敏电阻在实际应用中的选型和设计提供参考依据。
实验一,光照强度对光敏电阻的影响。
在实验室条件下,我们利用可调光源和万用表进行了一系列实验。
首先,我们将光敏电阻置于黑暗环境中,记录下此时的电阻值;随后,逐渐增加光源的亮度,每隔一定时间记录光敏电阻的电阻值。
实验结果表明,光照强度与光敏电阻的电阻值呈现出负相关的关系,即光照强度越大,光敏电阻的电阻值越小。
这一结果与光敏电阻的基本特性相符,也为后续实验提供了重要的数据支撑。
实验二,光敏电阻的响应速度。
为了研究光敏电阻的响应速度,我们设计了一组实验。
在实验中,我们利用光敏电阻和示波器搭建了一个简单的实验电路,通过改变光源的亮度,观察光敏电阻电阻值的变化情况。
实验结果显示,光敏电阻的响应速度较快,当光源亮度发生变化时,光敏电阻的电阻值能够迅速做出相应调整。
这一特性使得光敏电阻在光控自动调节系统中具有广泛的应用前景。
实验三,光敏电阻的温度特性。
在实验室条件下,我们对光敏电阻的温度特性进行了研究。
通过改变环境温度,记录光敏电阻的电阻值,得出了光敏电阻在不同温度下的电阻变化规律。
实验结果表明,光敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,这一特性需要在实际应用中进行合理的温度补偿,以确保系统的稳定性和可靠性。
结论。
通过本次实验,我们深入研究了光敏电阻的特性,并取得了一系列有意义的实验数据。
光敏电阻在光照强度、响应速度和温度特性等方面表现出了一系列重要的特点,这些特性为光敏电阻在光控自动调节系统、光电传感器等领域的应用提供了重要的理论依据。
同时,我们也发现了一些需要进一步深入研究的问题,比如光敏电阻的光谱特性、长期稳定性等方面的研究仍有待深入。
希望通过本次实验,能够为光敏电阻的应用和研究提供一定的参考价值,推动光敏电阻领域的进一步发展和应用。
光敏电阻特性实验报告作者: 日期:光敏电阻特性实验实验目的: 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。
基本原理:1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,弓I起电导率的变化,这种现象称为光电导效应。
2、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光敏电阻。
3、光敏电阻无极性,其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。
三、需用器件与单元:主机箱、安装架、普通光源、各种滤光镜、度计模板、光照度探头。
四、实验步骤:1亮电阻和暗电阻测量(1)(2) 调节光敏电阻工作电压:(3) 亮电阻测试:(4) 暗电阻测试: 实验结果:表売、暗电阻的测量亮电流11 2. 67nA亮电阻R11. 87kQ暗电流12C L OluA暗电阻R2500MQ分析:一般情况下,实用的光敏电阻的暗电阻往往超过阻则在几k Q以下,可见测量数据有效。
光电器件实验(一)模板、光敏电阻探头、照光敏电阻实验原理图1M Q,甚至高达100M Q,而亮电2光照特性测试光敏电阻的工作电压一定时(5V ),它的阻值(光电流)随光照度变化而变化。
按表 行测量,作图3-2.。
3-2光照特性曲线分析:理论上,光敏电阻在弱光照下,光电流I 与光照度E 具有良好的线性;在强光照下则为非线性。
根据测试数据所画得的光照特性曲线较好地满足上述情况,说明实验操作准确。
3伏安特性测试光敏电阻在一定的光照度下,光电流随外加电压的变化而变化 (1 )调节光源电压为 100LX 时对应的电压值 (2)调节光敏电阻工作电压的值读取相应的光电流 (3 )重复测试不同照度的伏安特性,将测量数据填入表3-3,并作图3-3。
表3-3光敏电阻不同光^度下的伏安数拒134 5 6 7 0 9 10 11 120 0 0 0 00 0 0 00 010 0 0.13 0. 28 0. 43 O.5S 0.73 0. 89 1.05 1.21 L38 1.E5 1. 72 1..S750 0 0. 26 0.52 0. 79 L 05 L33 L &1 L89 2.19 2. 5 2.S2 3.15 3.471000 0,37 0.75 1. 131. 52 1.922. 322. 743. 18 3.634.16 4. 575.05电阻光頤特性测试数据 i 光照度E 0 10 20 30 40 5060 70 30 90 100 :光电流I0.64 0. 991.3 1, 52 1. 75 L 9S2,12 2. 29 2, 452,63-2进图3-3光敏电阻伏安特性分析:(1 )、由图3-3可知,在给定光照下,光敏电阻的阻值与外加电压无关,仅由光敏电阻本身性质决定,但是不同光照情况下的伏安特性具有不同的斜率,即光照强度不同,阻值不同。
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。
光敏电阻特性实验报告.doc一、实验目的通过光敏电阻特性实验掌握光敏电阻的基本性质和特性。
二、实验仪器数字万用表、光源、光敏电阻、稳压电源、电阻箱等。
三、实验原理1、光敏电阻的原理及特性:光敏电阻即是光敏电阻器,是一种光感受元件。
光敏电阻是将半导体材料做成的电阻器,当光照射在半导体上时、光子就会激发半导体内产生的载流子,从而填充其价带和导带,形成电子空穴对。
这些电子空穴对导致了电阻值的变化。
光敏电阻的特点:具有灵敏度高、响应速度快、能量浅等优点。
具有宽波长响应范围,以及随着光照强度的提高,光敏电阻阻值会减小,这种特性称为“阻值下降”。
2、该实验中使用的光敏电阻为CdS电阻,其特点是响应范围为400-800nm波长,特别是在寒冷气候中,其响应速度和稳定性均表现出惊人的性能和耐用性。
四、实验步骤1、连接电路:将CdS光敏电阻两端连接在电阻箱上的白色断路口的3号和5号针脚处;在电路与电源之间串联一块2.5KΩ稳压电源,并将其与外部电源连接。
2、测量电路状态:测量电源电压为9.0V,万用表选择电阻档位并相应选择电流档位,测量此时光敏电阻的阻值。
3、测量光敏电阻特性:用光源照射光敏电阻,测量此时的电压和电阻。
4、更换稳压电源,重复以上步骤。
五、实验数据记录以下实验数据基于步骤3和4中所获得的测量数据。
SerialNo. | E (V) | I (mA) | R (Ω) | U1 (V) | U2 (V) | R (Ω)1 | 9.0 | 5.5 | 1636 | 2.447 | 2.743 | 902 | 12.0 | 7.3 | 1644 | 4.320 | 4.796 | 1043 | 6.0 | 3.68 | 1630 | 1.112 | 1.284 | 32六、实验结果分析1、电源电压试验:可以看出电源电压的增加可使光敏电阻的电阻值增大,说明此时光敏电阻在该电流下的响应能力基本一直。
2、光源亮度测试:可以看出在光源发光强度越大、光照时间越长时,光敏电阻的电阻值会逐渐减小,说明在光的作用下,光敏电阻的电阻值会随光照强度的提高而下降,这种变化程度也越大。
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。
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。
光敏电阻特性测量实验报告光敏电阻特性测量实验报告引言:光敏电阻是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。
它广泛应用于光电传感器、光控开关等领域。
本实验旨在通过测量光敏电阻的特性曲线,了解其在不同光照条件下的电阻变化规律。
实验装置:本实验所用的装置包括一个光敏电阻、一个可变电阻、一个电压表、一个电流表和一个光源。
光敏电阻的两个引脚分别连接在电路的两个端点,可变电阻则用于调节电路中的电流。
实验步骤:1. 将实验装置搭建好后,先调节可变电阻,使电路中的电流达到一个适当的范围。
2. 将光源照射在光敏电阻上,并记录下此时的电流和电压值。
3. 逐渐增加光源的亮度,重复步骤2,记录不同光照强度下的电流和电压值。
4. 根据实验数据,绘制光敏电阻的特性曲线。
实验结果与讨论:通过实验测量,我们得到了光敏电阻在不同光照强度下的电流和电压值。
根据这些数据,我们可以绘制出光敏电阻的特性曲线。
特性曲线的形状与光敏电阻的材料和结构有关。
一般情况下,当光照强度增加时,光敏电阻的电阻值会减小,电流值会增大。
这是因为光照能量激发了光敏电阻中的载流子,使其在材料中移动,导致电阻减小。
而当光照强度减小时,电阻值会增加,电流值会减小。
光敏电阻的特性曲线可以用来描述其在不同光照条件下的工作状态。
通过观察特性曲线,我们可以了解到光敏电阻的灵敏度和响应速度。
灵敏度指的是光敏电阻对光照强度变化的响应程度,而响应速度则表示光敏电阻从接收到光照信号到产生响应的时间。
实验中,我们还可以通过改变可变电阻的值,观察光敏电阻的特性曲线是否发生变化。
可变电阻的作用是调节电路中的电流,当电流变化时,光敏电阻的特性曲线也会发生相应的变化。
这可以帮助我们更好地理解光敏电阻的工作原理。
结论:通过本次实验,我们成功测量了光敏电阻的特性曲线,并了解了其在不同光照强度下的电阻变化规律。
光敏电阻的特性曲线可以用来描述其工作状态,帮助我们了解其灵敏度和响应速度。
此外,通过改变可变电阻的值,我们还可以观察到光敏电阻特性曲线的变化。
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。
一、实验目的1. 了解光敏电阻的工作原理及其基本特性。
2. 掌握光敏电阻的伏安特性、光照特性等。
3. 熟悉光敏电阻在电路中的应用。
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弱而变化。
光敏电阻的原理是利用光电效应,当光照射到光敏电阻上时,光子与半导体中的电子发生相互作用,使电子从价带跃迁到导带,产生自由电子和空穴,从而导电性能增强,电阻值减小。
三、实验仪器与设备1. 光敏电阻(1只)2. 直流稳压电源(1台)3. 电流表(1只)4. 电压表(1只)5. 开关(1只)6. 灯泡(1只)7. 导线(若干)四、实验内容与步骤1. 光敏电阻伏安特性测试(1)按电路图连接实验电路,光敏电阻接入电路中。
(2)打开直流稳压电源,调节输出电压,记录不同电压下光敏电阻的电流值。
(3)将实验数据记录在表格中,绘制伏安特性曲线。
2. 光敏电阻光照特性测试(1)将光敏电阻接入电路中,记录光敏电阻在无光照和有光照条件下的电阻值。
(2)调节光源的强度,记录不同光照强度下光敏电阻的电阻值。
(3)将实验数据记录在表格中,绘制光照特性曲线。
3. 光敏电阻应用实验(1)设计一个简单的光控开关电路,将光敏电阻接入电路中。
(2)调节电路参数,使光控开关在白天关闭,晚上打开。
(3)观察实验现象,验证光控开关的工作原理。
五、实验结果与分析1. 光敏电阻伏安特性曲线如图1所示,可以看出,随着电压的增大,光敏电阻的电流也随之增大,且电流与电压近似呈线性关系。
2. 光敏电阻光照特性曲线如图2所示,可以看出,随着光照强度的增大,光敏电阻的电阻值逐渐减小,且电阻值与光照强度近似呈非线性关系。
3. 光控开关电路实验结果表明,在白天无光照条件下,光敏电阻的电阻值较大,电路处于关闭状态;晚上有光照条件下,光敏电阻的电阻值较小,电路处于导通状态,实现光控开关功能。
六、实验结论1. 光敏电阻是一种半导体器件,其电阻值随入射光的强弱而变化。
2. 光敏电阻具有伏安特性和光照特性,可用于电路中实现光控功能。
光敏电阻测试实验报告本实验旨在研究光敏电阻的特性和性能,探究其在实际应用中的应用。
实验所用仪器设备包括光敏电阻、直流电源、电阻箱、万用表等。
实验步骤如下:1. 搭建实验电路:将光敏电阻与电阻箱串联,再将串联电路并联于直流电源。
通过万用表对电路进行检测,确保电路无误。
2. 测量光敏电阻的电气特性:改变电阻箱的电阻值,分别测量不同电阻下光敏电阻的电阻值和电流值,并记录数据。
3. 测量光敏电阻的光电特性:在固定电阻下,改变光照强度,测量不同光照强度下光敏电阻的电阻值和电流值,并记录数据。
实验结果如下:1. 光敏电阻的电气特性:电阻值(Ω) 光敏电阻电阻值(Ω) 电流值(mA)50 46.2 9.6100 91.5 4.8200 184.2 2.4500 461.7 1.01k 938.5 0.52. 光敏电阻的光电特性:光照强度(lx) 光敏电阻电阻值(Ω) 电流值(mA)10 50.3 9.450 113.2 4.2100 212.3 2.2500 856.7 0.61000 1735.6 0.3分析与讨论:从实验结果中可以发现,光敏电阻的电阻值和电流值都与电阻箱的电阻值和光照强度呈反比例关系,即电阻值和电流值随着电阻箱的电阻值和光照强度的增大而减小。
这说明光敏电阻的电性能很好,具有比较稳定的电阻值和电流值。
同时,从光敏电阻的光电特性的测量结果来看,光敏电阻对光照强度有很好的响应能力,光照强度越大,光敏电阻的电阻值和电流值越小。
这为光敏电阻的应用提供了良好的基础。
总之,本次实验成功地探究了光敏电阻的特性和性能,在实际应用中具有广泛的应用前景。
光敏电阻基本特性测量实验报告光敏电阻基本特性测量实验报告引言:光敏电阻是一种能够感知光线强度并将其转化为电阻变化的器件。
它在光电传感、光控开关和光电自动控制等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过测量光敏电阻的基本特性,了解其工作原理和性能。
一、实验目的通过测量光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化,了解光敏电阻的光敏特性和光照强度与电阻之间的关系。
二、实验器材1. 光敏电阻:采用具有高灵敏度的光敏电阻器件,如CdS光敏电阻。
2. 光源:使用恒定光源,如白炽灯或LED灯。
3. 变阻器:用于调节电阻值,以控制电路中的电流。
4. 电流表:用于测量电路中的电流。
5. 电压表:用于测量光敏电阻两端的电压。
三、实验步骤1. 搭建电路:将光敏电阻与变阻器、电流表和电压表连接成电路,确保电路连接正确。
2. 测量电阻:通过调节变阻器的阻值,使电流表读数保持恒定,记录此时光敏电阻的电阻值。
3. 测量电压:调节光源的亮度,记录光敏电阻两端的电压值。
4. 重复步骤2和步骤3,分别在不同的光照条件下进行测量。
四、实验结果与分析根据实验步骤所得到的数据,我们可以绘制光敏电阻的电阻-光照强度曲线。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 光敏电阻的电阻随光照强度的增加而减小。
这是因为光敏电阻的材料在光照下会发生光致电离,导致载流子浓度增加,从而降低了电阻值。
2. 光敏电阻的响应速度较快,但存在一定的时间延迟。
当光源亮度发生变化时,光敏电阻的电阻值并不会立即改变,而是在一定时间内逐渐调整到新的稳定值。
3. 光敏电阻的灵敏度取决于材料的特性和制造工艺。
不同的光敏电阻材料对不同波长的光源具有不同的响应特性,因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的光敏电阻。
五、实验误差分析在实验过程中,可能存在以下误差源:1. 光源的稳定性:光源的亮度可能会随时间变化,导致光敏电阻的测量结果存在一定的误差。
2. 电路接线的稳定性:电路接线不牢固或接触不良可能会导致电流和电压的测量值不准确。
实验4.5 光敏电阻基本特性的测量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,它可用于检测直接引起光强度变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可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。
【实验目的】1. 了解光敏电阻的基本特性,测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。
2. 了解光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
【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。
大多数光电控制应用的传感器,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应传感器。
对于光敏电阻来说,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:n p ne pe μμσ∆+∆=∆ (4.5.1) (4.5.1) 式中e 为电荷量,p ∆空穴浓度的改变量,n ∆电子浓度的改变量,p μ为空穴的迁移率,n μ为电子的迁移率。
当光敏电阻两端加上电压U 后,光电流为 U dAI ph σ∆=(4.5.2) (4.5.2)式中A 为与光电流垂直的截面积,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。
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2.1 伏安特性光敏传感器在一定的入射光强照度下,光敏元件的电流Ph I 与所加电压U 之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。
一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本工作原理及其在光控电路中的应用。
2. 掌握光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性的测试方法。
3. 通过实际操作,验证光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化,并分析其应用价值。
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变化而变化。
当光照强度增加时,光敏电阻的电阻值减小,电流增大;反之,光照强度减弱时,电阻值增大,电流减小。
光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性是评价其性能的重要指标。
三、实验仪器与材料1. 光敏电阻2. 直流电源3. 电压表4. 电流表5. 照度计6. 激光笔7. 灯泡8. 线路板9. 导线10. 电阻箱四、实验步骤1. 搭建光控电路:将光敏电阻、直流电源、电压表、电流表和线路板连接成电路,如图1所示。
2. 光照特性测试:a. 在不同光照条件下,测量光敏电阻的电阻值。
b. 将测试数据记录在表格中。
3. 光谱特性测试:a. 使用激光笔和灯泡作为光源,分别照射光敏电阻。
b. 测量光敏电阻在不同波长下的电阻值。
c. 将测试数据记录在表格中。
4. 伏安特性测试:a. 在固定光照条件下,改变直流电源的电压,测量光敏电阻的电流。
b. 将测试数据记录在表格中。
5. 数据分析与讨论:a. 分析光照特性曲线,讨论光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化规律。
b. 分析光谱特性曲线,讨论光敏电阻对不同波长光的响应情况。
c. 分析伏安特性曲线,讨论光敏电阻的电流与电压关系。
五、实验结果与分析1. 光照特性测试结果:实验结果显示,光敏电阻的电阻值随光照强度增加而减小,随光照强度减弱而增大。
这与光敏电阻的工作原理相符。
2. 光谱特性测试结果:实验结果显示,光敏电阻对不同波长光的响应存在差异。
在可见光范围内,光敏电阻对红光和绿光的响应较好。
3. 伏安特性测试结果:实验结果显示,光敏电阻的电流与电压呈非线性关系。
在低电压范围内,电流随电压增加而迅速增大;在高电压范围内,电流随电压增加而缓慢增大。
实验五光敏电阻特性测试实验实验五光敏电阻特性测试实验一、实验目的:了解光敏电阻的基本原理和特性。
二、实验设备:光电传感器实验模块、直流稳压电源、恒流源、万用表,计算机图5-1 光敏电阻原理结构三、实验原理: 光敏电阻的工作原理是基于光电导效应。
在无光照时,光敏电阻具有很高的阻值,在有光照时,当光子的能量大于材料的禁带宽度,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,激发出电子—空穴对,使电阻降低;入射光愈强,激发出的电子—空穴对越多,电阻值越低;光照停止后,自由电子与空穴复合,导电性能下降,电阻恢复原值。
光敏电阻通常是用半导体材料CdS或CdSe等制成,图5-1为光敏电阻的原理结构,它是由涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质构成,半导体上装有梳状电极。
由于存在非线性,因此光敏电阻一般用在控制电路中,不适用作测量元件。
发光二极管输出光功率P与驱动电流I的关系由下式确定:P=ηEI/e p其中,η为发光效率,E为光子能量,e为电子电荷常数。
输出光功率与驱动电流呈线性p关系,因此本实验用一个驱动电流可调的红色超高亮度发光二极管作为实验用光源。
四、实验内容与步骤:1、光敏电阻置于光电传感器模块上的暗盒内,其两个引脚引出到面板上。
暗盒的另一端装有发光二极管,通过驱动电流控制暗盒内的光照度。
2、如图5-2连接实验台恒流源输出到光电传感器模块驱动LED,电流大小通过直流毫安表内测检测,用万用表的欧姆档测量光敏电阻阻值。
图5-2 光敏电阻试验电路连接图3、打开LabVIEW程序“光敏电阻特性测试实验”,在步长中输入每次采样输入电流的变化量为2mA。
4、开启实验台电源,通过改变LED的驱动电流,按设定的步长调节驱动电流的大小,并将光敏电阻阻值记录到电阻值一栏中,点击采样,经过十次采样后得到得到电阻-电流曲线,如图5-2所示。
确定光敏电阻的线性工作区域5、根据确定下的光敏电阻的线性工作区域确定初始位移,步长,重复上述试验得到电阻-电流曲线及灵敏度等信息如图5-3所示。
光敏电阻特性实验【1】
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。
二、基本原理:
1、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。
2、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光敏电阻。
3、光敏电阻无极性,其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。
三、需用器件与单元:
主机箱、安装架、普通光源、各种滤光镜、
光电器件实验(一)模板、光敏电阻探头、照度计模板、光照度探头。
四、实验步骤:
1、亮电阻和暗电阻测量
(1)光敏电阻实验原理图
(2)调节光敏电阻工作电压:
(3)亮电阻测试:
(4)暗电阻测试:
实验结果:
分析:
一般情况下,实用的光敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ,而亮电阻则在几kΩ以下,可见测量数据有效。
2 光照特性测试
光敏电阻的工作电压一定时(5V),它的阻值(光电流)随光照度变化而变化。
按表3-
2进行测量,作图3-2.。
分析:
理论上,光敏电阻在弱光照下,光电流I与光照度E具有良好的线性;在强光照下则为非线性。
根据测试数据所画得的光照特性曲线较好地满足上述情况,说明实验操作准确。
3 伏安特性测试
光敏电阻在一定的光照度下,光电流随外加电压的变化而变化
(1)调节光源电压为100Lx时对应的电压值
(2)调节光敏电阻工作电压的值读取相应的光电流
(3)重复测试不同照度的伏安特性,将测量数据填入表3-3,并作图3-3。
分析:
(1)、由图3-
3可知,在给定光照下,光敏电阻的阻值与外加电压无关,仅由光敏电阻本身性质决定,但是不同光照情况下的伏安特性具有不同的斜率,即光照强度不同,阻值不同。
(2)、当光敏电阻承受的功率超过它本身的额定功率,曲线开始变弯,说明光电流趋向饱和。
4 光谱特性测试
光敏电阻在一定的工作电压时,在等能量、不同波长的光作用下,其阻值的变化是不同的,即光电流大小不一样。
本实验光功率以1mW为标准,更换光源前端盖的滤光镜获得不同波长的光。
将测量数据填入表3-4,并作图3-4。
分析:
光谱特性与光敏电阻材料有关。
从图3-
4可知,本实验选用的光敏电阻的光谱响应范围在可见光区域,而峰值大概出现在600nm,在稍离此波长的光谱响应迅速衰减,在远离处则无响应。
因此,在选用光敏电阻时,应把光敏电阻的材料和光源种类相结合考虑,以获得满意的结果。
五、思考题
为什么测光敏电阻亮阻和暗阻要经过10秒后再读数?
答:
因为光敏电阻是依靠非平衡载流子效应工作的,非平衡载流子的产生与复合都是一个时间过程,此过程在一定程度上影响光敏电阻对光照的响应。
因此,测亮阻和暗阻时要考虑此时间过程,一般取值10秒。
六、实验总结
1、在测量光照特性前,要先明确所用光源的光照度与光源工作电压的对应关系,以便通过调节电压控制光照度的大小。
2、在测量光谱特性前,要先明确不同波长的光源光功率与光源电压的对应关系,以确保采用不同波长时,其功率大小一致。
3、因为光敏电阻随光照变化是个时间过程,加上测量仪器的灵敏度和精度有限,所以需要我们有。