光敏电阻传感器控PPT课件

Ev
lgE2 lgE1
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当输出电压为9V时，设流过光敏电阻的电流为I3，阻值
为R3，则I3

Ubb Rc
9

5.88(mA)
代入γ 值R3 的Uw计Ic 0.算7 公5.688式(0m.7A便) =可900以() 计算出输出电压为9V时的
入射照度E3
lgR2 lgR3 0.66

lg40
1.736
E3=54.45（lx） （2）电路的电压灵敏度SV
SV

U E

76 54.45 40
0.0பைடு நூலகம்9(V/lx)
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例2 在如图所示的恒压偏置电路中，已知DW为2CW12型稳压
二极管，其稳定电压值为6V，设Rb=1kΩ ，RC=510Ω , 三极管 的电流放大倍率不小于80，电源电压Ubb=12V，当CdS光敏电阻 光敏面上的照度为150lx时恒压偏置电路的输出电压为10V,照度
d EV
iL

Ubb R2Sg ( R RL )2
Ev
uL

RLiL

Ubb R2RLSg ( R RL )2
Ev
可以看出，当电路参数确定后，输出电压信号与弱辐 射入射辐射量（照度Ev）成线性关系。
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4
2 恒流电路
在简单偏置电路中，当RL»R时，流过光敏电阻的电 流基本不变，此时的偏置电路称为恒流电路。然而，光 敏电阻自身的阻值已经很高，再满足恒流偏置的条件就 难以满足电路输出阻抗的要求，为此，可引入晶体管恒 流偏置电路。
lgE3 lgE2
lgE3
lgE2

分别连接到开发板
测光亮
打开串口检测亮度数据
怎样使用光线传感器控制LED灯？
首先设置光敏传感器最大、最小值
声光控开关
声光控开关是由声音量和光照度来控制的墙壁开关，当环境的亮度 达到某个启。
照相机
光敏传感器三根引脚的连线：
S：Ao V:3.3V G:接地（GND）
本节课所需教具
把杜邦线连接到光敏传感器上面
S:AO V:3.3V G:接地
两边分别插入杜邦线
光敏传感器模块
---------检测外界光照变化 将光信号转化为电信号
发光强度的单位是坎德拉（cd/㎡）
光敏传感器 是指能感受 光亮度并转 换成可用输 出信号的传 感器。
工作原理
上面有个光敏电阻，光敏电阻的阻值会随光照强度变化而变化。 光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组 成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量 转换为光信号的变化即可。
功能特点：
1、可根据外界环境光线的明暗，对照明设备进行控 制，并且配合光电隔离输入控制模块，实现对场景 （全开、全关等）、灯光、窗帘、空调等的控制； 2、同时设定延时功能，防止光线瞬间变化的干扰。
太阳能草坪灯
太阳能草坪灯是一种绿色能源灯具，具 有安全、节能、环保、安装方便等特点。 太阳能草坪灯主要由光源、控制器、蓄 电池、太阳能电池组件及灯体等部件组 成。其在有光照射下，通过太阳能电池 将电能存储于蓄电池，在无光情况下， 通过控制器将蓄电池电能送入负载 LED 中。适用于住宅社区绿草地美化照明点 缀、公园草坪美化点缀

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内光电效应(ɡuānɡ diàn xiào yìng)
• 光照射在半导体材料上，材料中处于价带 的电子吸收光子能量，通过禁带跃入导带， 使导带内电子浓度和价带内空穴增多，即 激发出光生电子-空穴对，从而使半导体材 料产生电效应。光子能量必须大于材料的 禁带宽度ΔEg才能产生内光电效应。
• 内光电效应按其工作原理可分为两种：光 电导效应和光生伏特效应。。
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光电管
• 它是个装有光阴极和阳极的真空玻璃管，结构如图1 所 示。图2 阳极通过RL与电源连接在管内形成(xíngchéng)电 场。光电管的阴极受到光照射后便发射光电子，这些光 电子在电场作用下被具有一定电位的阳极吸引，在光电 管内形成(xíngchéng)空间电子流。电阻RL上产生的电压降 正比于空间电流。
第4页，共12页。
光电效应：光照射在物体上可以看成(kàn chénɡ)是一连串的具有 一定能量的光子轰击这些物体的表面；光子与物体之间的联接 体是电子。所谓光电效应是指物体吸收了光能后转换为该物体 中某些电子的能量而产生的电效应。光电效应可分成外光电效
应和内光电效应两类。
外光电效应：在光的照射下，使电子逸出物体表面而产 生光电子发射的现象称为外光电效应
高电平，继电器K得电吸合，其常开触点K1闭合(bìhé)，路灯EL通电发光。
R2与C3组成干扰脉冲吸收电路，可防止因短暂光线（如雷电闪光、 车辆灯光等）干扰电路的正常工作。由于时基集成电路组成的施密特触 发器具有V,D/3的回差电压，从而可避免继电器在光控临界点处的频繁 跳动而造成路灯EL的闪亮。本电路除可用于白炽灯自动控制外，也可
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光控照明灯应用(yìngyòng)传感器

光敏电阻课件
目录
• 光敏电阻简介 • 光敏电阻的应用 • 光敏电阻的优缺点 • 光敏电阻的参数与规格 • 光敏电阻的选择与使用 • 光敏电阻的发展趋势与未来展望
01
光敏电阻简介
定义与特性
定义
光敏电阻是一种光电传感器，能 够将光信号转换为电信号。
特性
具有高灵敏度、快速响应、稳定 性好等优点，广泛应用于光强度 检测、自动控制等领域。
技术发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，光敏电阻技术也在持续创新，新型 材料和工艺的应用将进一步提升光敏电阻的性能。
集成化与微型化
为了满足现代电子产品对小型化的需求，光敏电阻正朝着 集成化、微型化的方向发展，实现更小体积、更高灵敏度 的性能。
智能化与多功能化
光敏电阻技术将与人工智能、物联网等技术结合，实现智 能化、多功能化的应用，提升光敏电阻在自动化控制、智 能家居等领域的应用价值。
应用场景
广泛应用于家庭、学校、工厂、仓库等场所的火 灾预防和报警。
03
光敏电阻的优缺点
优点
01
02
03
04
高灵敏度
光敏电阻的灵敏度较高，能够 快速响应光线的变化。
线性输出
在一定的光照范围内，光敏电 阻的输出电压与光照强度成线 性关系，便于测量和控制。
稳定性好
光敏电阻的特性参数稳定，不 易受温度、湿度等因素的影响
应用场景
广泛应用于室内照明、舞 台灯光、阅读灯等场合。
光电开关
总结词
光敏电阻可以作为光电开关的感 应元件，实现物体位置的检测和
自动控制。
详细描述
通过检测物体遮挡或反射的光线， 光敏电阻可以输出相应的电信号， 从而判断物体的位置或运动状态。

(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

2021/4/3
பைடு நூலகம்
说明 ：
（1) 光敏电阻为纯电阻，符合欧姆定律，对多数半 导体，当 电场强度超过104伏特/厘米 （强光时）， 不遵守欧姆 定律。硫化镉例外，其伏安特性在100多 伏（就2）不光成照线使光性敏了电。阻发热，使得在额定功耗内工作，其最
高使用电压由其耗散功率所决定，而功耗功率又和其面积 大小、散热情况有关。
比最大 2021/4/3
10、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。
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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S比g 。gEp Φgp
gpA Φ
A
g p ： 光电导（西门子 ：S）照度（勒克斯
A：入lx射）通量（流明
lm)
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注意：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
U
L
在么，外在而n 电时是场 间作 内。用下，向从阳阳极极漂输移出，的如电果子大就于不t nrt是r，一那个
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增益可理解为：样品中每产生一个光生载流子所 构成的流入外电路的载流子数。
G τn tr
若G>1, 即单位时间流过器件的电荷数大于器件内 光激发的电荷，从而使电流得到放大。
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8、时间频率响应 时：间特性与光照度、工作温度有明显的依赖 关系。 I

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？

自动曝光控制
自动曝光控制：在摄影领域中，光敏 电阻传感器可以用于自动曝光控制， 通过检测拍摄环境的光线强度，控制 相机的快门速度和光圈大小，以获得 合适的曝光效果。
总结词：自动曝光控制是摄影领域中 光敏电阻传感器的典型应用，能够根 据拍摄环境的光线强度自动调整相机 参数，获得合适的曝光效果。
详细描述：在摄影过程中，曝光是影 响照片质量的关键因素之一。光敏电 阻传感器可以安装在相机内或外，用 于检测拍摄环境的光线强度。通过与 预设的光线强度阈值比较，可以控制 相机的快门速度和光圈大小，以获得 合适的曝光效果。自动曝光控制能够 提高拍摄成功率，减少人工调整参数 的繁琐操作，使摄影师更加专注于创 作和构图。
工艺
制作光敏电阻传感器的工艺包括 薄膜沉积、光刻、腐蚀等精密制 程技术。
性能参数与规格
灵敏度
01
衡量光敏电阻传感器对光线的敏感程度，单位 为A/W或mA/W。
响应时间
02
光敏电阻传感器对光线变化的响应速度，通常 以毫秒（ms）为单位。
线性范围
03
光敏电阻传感器能够线性响应的光照强度范围。
尺寸与封装
温度稳定性与光谱特性
温度稳定性
光敏电阻的阻值受温度影 响较大，需要在一定的温 度范围内使用。
光谱特性
不同材料的光敏电阻对不 同波长的光有不同的响应， 需要根据实际需求选择合 适的光敏电阻。
线性范围
在一定的光照强度范围内， 光敏电阻的阻值与光照强 度呈线性关系，有利于精 确测量和控制。
03
光敏电阻传感器的应用实例
光电开关
光电开关
光敏电阻传感器可以作为光电开关的 应用，通过检测物体遮挡光线时产生 的光信号变化，实现物体的位置检测 、运动检测等功能。