光敏电阻的特性与应用
- 格式:docx
- 大小:27.90 KB
- 文档页数:5
光敏电阻的工作原理引言概述: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。
它在许多领域中被广泛应用,例如光照控制、自动亮度调节和光电测量等。
本文将详细介绍光敏电阻的工作原理,包括光敏电阻的基本结构和原理、光敏电阻的特性以及光敏电阻的应用。
一、光敏电阻的基本结构和原理:1.1 光敏电阻的结构光敏电阻通常由光敏材料、电极和封装材料组成。
光敏材料是光敏电阻的关键部分,它能够对光线产生响应并引起电阻的变化。
电极用于连接光敏材料和电路,封装材料则对光敏电阻进行保护。
1.2 光敏电阻的原理光敏电阻的原理基于光敏材料的光电效应。
当光线照射到光敏电阻上时,光子能量会激发光敏材料中的电子,使其跃迁到导带中,从而导致电阻的变化。
光敏电阻的电阻值与光线强度呈反比关系,即光线越强,电阻越小;光线越弱,电阻越大。
1.3 光敏电阻的灵敏度光敏电阻的灵敏度是衡量其对光线变化响应的能力。
光敏电阻的灵敏度取决于光敏材料的特性和结构设计。
一般来说,光敏电阻的灵敏度越高,对光线变化的响应越敏感。
二、光敏电阻的特性:2.1 光敏电阻的光谱响应光敏电阻的光谱响应是指其对不同波长的光线的响应程度。
不同类型的光敏电阻对光线的响应范围有所差异,有些光敏电阻对可见光敏感,而有些对红外光敏感。
2.2 光敏电阻的时间响应光敏电阻的时间响应是指其对光线变化的响应速度。
光敏电阻的时间响应受到光敏材料的特性和结构设计的影响,一般来说,光敏电阻的时间响应越快,对光线变化的响应速度越高。
2.3 光敏电阻的温度特性光敏电阻的温度特性是指其在不同温度下的电阻变化情况。
光敏电阻的温度特性与光敏材料的特性密切相关,一般来说,光敏电阻的温度特性应尽可能稳定,以确保其在不同环境下的可靠性。
三、光敏电阻的应用:3.1 光敏电阻在光照控制中的应用光敏电阻可以用于光照控制系统中,通过感知环境光线的强弱来自动调节光源的亮度。
例如,在室内照明系统中,光敏电阻可以根据环境光线的变化自动调节灯光的亮度,以提供舒适的照明效果。
光敏电阻的工作原理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。
它广泛应用于光敏控制、光敏检测、光敏测量等领域。
本文将详细介绍光敏电阻的工作原理及其应用。
一、光敏电阻的结构和特性光敏电阻由光敏材料、导电材料和封装材料组成。
光敏材料通常是一种半导体材料,其中掺杂了少量的杂质,使其能够对光敏感。
导电材料则用于提供电流的导通路径。
封装材料则用于保护光敏电阻的内部结构。
光敏电阻的特性主要有两个方面:光敏特性和电学特性。
光敏特性指的是光敏电阻对光照强度的响应程度。
电学特性则指的是光敏电阻的电阻值随光照强度变化的规律。
二、光敏电阻的工作原理基于光敏材料的特性。
当光照射到光敏电阻上时,光子会激发光敏材料内的电子。
这些激发的电子会跃迁到导电材料中,从而改变导电材料的电阻值。
具体来说,光敏电阻的工作原理可以分为两种模式:光电效应和光热效应。
1. 光电效应光电效应是指当光照射到光敏电阻上时,光子能量被光敏材料吸收,激发出电子-空穴对。
这些电子-空穴对会改变光敏材料的导电性质,从而改变整个电路的电阻值。
2. 光热效应光热效应是指当光照射到光敏电阻上时,光能被光敏材料吸收并转化为热能。
这些热能会导致光敏材料的温度升高,从而改变光敏材料的电阻值。
三、光敏电阻的应用光敏电阻由于其灵敏度高、响应速度快、体积小等特点,在许多领域得到广泛应用。
1. 光敏控制光敏电阻可以用于光敏控制电路,如自动补光控制、光敏开关等。
当光照强度超过或低于一定阈值时,光敏电阻的电阻值会发生变化,从而触发控制电路的开关操作。
2. 光敏检测光敏电阻可以用于光敏检测电路,如光敏传感器、光敏测距等。
通过测量光敏电阻的电阻值变化,可以获得光照强度的信息。
3. 光敏测量光敏电阻可以用于光敏测量电路,如光强测量、光谱分析等。
通过测量光敏电阻的电阻值变化,可以得到光照强度的定量数据。
4. 光敏控制系统光敏电阻可以与其他电子元件组成光敏控制系统,如光敏电阻与继电器、光敏电阻与可调电阻等。
光敏电阻介绍1. 光敏电阻的定义与原理光敏电阻,又称为光敏电阻器或光敏电阻器件,是一种能够根据光照强度变化来改变电阻值的电子元件。
它是基于光电效应的原理制作而成的。
光照在光敏电阻表面产生电流,进而改变电阻值,实现对光线的探测和测量。
光敏电阻的主要原理是光生导电效应,即当光敏电阻表面受光照射时,光子的能量被吸收,使得电子从价带跃迁到导带,从而产生电流。
光敏电阻一般由光敏材料制成,例如硒化铟、硒化锌等。
2. 光敏电阻的特点光敏电阻具有以下几个特点:•灵敏度高:光敏电阻能够对光强进行精确的测量和探测,具有较高的灵敏度;•响应速度快:由于光生导电效应的原因,光敏电阻的响应速度较快;•光照范围广:光敏电阻可以对不同波长的光进行探测,光照范围广;•结构简单:光敏电阻的结构相对简单,易于加工和制造;•使用方便:光敏电阻可以与其他电子元件进行方便的连接和组合,便于使用。
3. 光敏电阻的应用领域光敏电阻在许多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1 光控开关光敏电阻可以作为光控开关的核心元件,实现对光线的控制。
通过监测光敏电阻的电阻变化,可以控制开关的状态,实现自动化控制。
3.2 光照度测量光敏电阻可以用来测量光照度,广泛应用于光照度传感器和光照度测量仪器中。
通过测量光敏电阻的电阻值变化,可以准确地反映出周围环境的光照强度。
3.3 光电检测光敏电阻可以用于光电检测领域,例如光电传感器和光电开关等。
通过监测光敏电阻的电流变化,可以实现对物体的检测和触发。
3.4 光电自动控制光敏电阻在光电自动控制方面也有广泛的应用。
例如在路灯自动控制系统中,使用光敏电阻来感知环境光照强度,通过控制电路来实现路灯的自动开关。
4. 光敏电阻的选型与使用在选择和使用光敏电阻时,需要考虑以下几个因素:4.1 光敏材料不同的光敏材料具有不同的特性和灵敏度,根据具体应用需求选择合适的光敏材料。
4.2 光敏电阻的电阻范围光敏电阻的电阻范围要满足实际应用需求,根据需要选择适当的电阻范围。
光敏电阻3.3v一、光敏电阻的工作原理光敏电阻,又称为光电电阻,是一种基于光电效应的电子元件。
其核心组成部分是一个半导体光电元件,通常为硅或锗。
当光照射在光敏电阻的表面时,光子能量会激发电子从价带跃迁到导带,从而产生电子-空穴对。
这种激发的电子-空穴对会参与电导过程,导致光敏电阻的阻值发生变化。
这一现象,称为光电导效应,是光敏电阻工作的基础。
二、光敏电阻的特性1.光谱响应特性:不同波长的光线对光敏电阻产生的电阻变化是不同的。
某些波长的光线会使光敏电阻的阻值大幅度降低,而其他波长的光线可能对其阻值影响较小。
这种特性使得光敏电阻可以根据光谱分布来检测不同颜色的光线。
2.光照特性:随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值会逐渐减小。
在一定光照强度范围内,阻值变化与光照强度呈线性关系。
这种特性使得光敏电阻可以用作环境光的检测器或用于控制光照强度。
3.温度特性:温度对光敏电阻的性能也有显著影响。
在高温环境下,光敏电阻的阻值可能会发生变化,导致其光电性能降低。
因此,在高温或恶劣环境下使用光敏电阻时,需要考虑温度补偿。
三、光敏电阻的应用由于其独特的光电性能,光敏电阻在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1.环境光检测:利用光敏电阻的光照特性,可以检测环境光的亮度,并将其转换为电信号用于控制照明系统、显示器亮度等。
2.光电开关:结合光敏电阻的光谱响应特性,可以制作光电开关,用于检测物体的颜色、位置等。
例如,在自动化生产线上的物品分拣系统,通过检测物体的颜色或形状来控制机械臂的动作。
3.图像传感器:在摄像头、扫描仪等图像采集设备中,光敏电阻可以作为图像传感器的一部分,用于捕捉和转换图像的光信号为电信号。
4.太阳辐射计:在气象观测领域,光敏电阻可以用于太阳辐射计,测量太阳光的辐射强度和光谱分布。
5.光谱分析仪:通过将多个不同波长敏感的光敏电阻组合使用,可以构建光谱分析仪,用于检测和分析物质的光谱特征。
四、3.3v光敏电阻3.3v光敏电阻是一种特殊型号的光敏电阻,其工作电压为3.3v。
光敏电阻的分类光敏电阻是一种利用半导体的光电导效应制成的特殊电阻器,它的电阻值能随着入射光的强弱而改变。
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)。
常用的光敏电阻器有硫化镉、硒化镉、硫化铅、碲化铅等材料制成的。
本文将介绍光敏电阻的分类、原理、参数、特性和应用。
光敏电阻的分类根据光敏电阻的材料、结构和光谱特性,可以将其分为以下几种类型:紫外光敏电阻:对紫外线比较敏感,包括硫化镉、硒化镉等材料制成的光敏电阻。
它们主要用于探测紫外线,如紫外线灯、紫外线计数器等。
红外光敏电阻:主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅、锑化铟等材料制成的光敏电阻。
它们对红外线有较高的灵敏度,广泛应用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱、红外通讯等国防、科研、工农业生产等领域。
可见光光敏电阻:包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌等材料制成的光敏电阻。
它们对可见光有较好的响应,与人眼对可见光的感受相近。
主要应用于各种光电控制系统,如出入口的光电自动启闭,导航灯、路灯等照明系统的自动开关,自动供水和自动停水装置,机械自动保护装置,及“位置探测器”、摄像头自动曝光装置、光电计数器、烟雾报警器、光电跟踪系统等。
其他类型的光敏电阻:还有一些特殊类型的光敏电阻,如氧化铟锡(ITO)光敏电阻,它是一种透明导电薄膜,具有高透明度和低表面电阻,可用于触摸屏和液晶显示器等;还有一些入射光弱时,电阻减小,入射光强时,电阻增大的反向型光敏电阻,如氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)等。
下表列出了一些常见的光敏电阻材料及其特点:材料特点硫化镉(CdS)对可见光较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格低廉硒化镉(CdSe)对紫外线和可见光较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格低廉硫化铅(PbS)对红外线较灵敏,暗电流大,响应速度慢,价格较高碲化铅(PbTe)对红外线较灵敏,暗电流大,响应速度慢,价格较高硒化铅(PbSe)对红外线较灵敏,暗电流大,响应速度慢,价格较高锑化铟(InSb)对红外线较灵敏,暗电流大,响应速度慢,价格较高硒(Se)对可见光和紫外线较灵敏,暗电流大,响应速度慢,价格较高砷化镓(GaAs)对可见光和紫外线较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格较高硅(Si)对可见光和紫外线较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格适中锗(Ge)对可见光和红外线较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格适中硫化锌(ZnS)对可见光和紫外线较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格适中氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,对可见光和紫外线较灵敏,暗电流小,响应速度快,价格较高光敏电阻的原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
简述光敏电阻的特点及其应用光敏电阻,也称为光敏电阻器或光敏电阻器件,是一种能够根据光线强度改变电阻值的元件。
它的特点在于在光照条件不同的情况下,电阻值会发生变化,从而实现对光线强度的检测和控制。
光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应。
当光线照射在光敏电阻表面时,光子能量被半导体材料吸收,激发电子跃迁到导带中,从而使材料的电导率发生变化,导致电阻值发生变化。
光照越强,电导率越高,电阻值越小;光照越弱,电导率越低,电阻值越大。
这种特性使得光敏电阻在光敏传感器、光控开关、光敏电路等领域有着广泛的应用。
光敏电阻的应用非常广泛。
首先,在自动控制领域,光敏电阻常用于光控开关、光敏传感器等设备中,实现对环境光强度的检测和控制。
例如,在一些照明系统中,可以利用光敏电阻感应环境光强度的变化,自动调节灯光亮度,实现节能环保的目的。
其次,在安防监控领域,光敏电阻也可以用于光敏感测器、红外感应器等设备,实现对光线、热量等信号的检测和报警。
此外,在光电仪器、光电信息传输等领域,光敏电阻也扮演着重要的角色。
除了以上应用外,光敏电阻还可以用于光敏电路的设计。
通过光敏电阻和其他元件的组合,可以实现一些特定的功能,如光控开关、光敏报警器、光敏电压比较器等。
光敏电阻与其他传感器、执行器等元件的结合,可以构成各种光敏控制系统,为人们的日常生活带来便利和舒适。
光敏电阻作为一种能够根据光线强度改变电阻值的元件,在自动控制、安防监控、光电仪器等领域有着广泛的应用。
其特点在于灵敏度高、响应速度快、结构简单、成本低廉,能够实现对光线强度的检测和控制。
通过不同的电路设计和应用场景,光敏电阻可以发挥出更多的作用,为人们的生活和工作带来便利和智能化。
在未来的发展中,光敏电阻有望在智能家居、智能城市、工业自动化等领域发挥更大的作用,为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
光敏电阻原理及应用大全光敏电阻是一种电气特性能够随光照发生变化的电阻。
当光照强度改变时,光敏电阻的电阻值会相应地发生变化。
光敏电阻的工作原理基于光照对半导体材料电导性能的影响。
在光照较弱时,光敏电阻的电阻值较大,而在光照增强时,电阻值会减小。
光敏电阻的应用十分广泛。
以下是光敏电阻的一些常见应用:1.光敏电阻的应用之一是光敏电阻式光敏开关。
光敏电阻可以作为光敏开关的基础元件,当光照达到一定强度时,光敏电阻的电阻值发生变化,从而改变开关的状态。
这种光敏开关广泛应用于自动照明装置、智能家居系统等领域。
2.光敏电阻也常用于光敏控制电路中。
光敏电阻可以用作光敏电压控制器的探头,当光照强度变化时,控制器可以通过光敏电阻实时调整电路的输出电压。
这种光敏控制电路广泛应用于自动调光、亮度控制等场合。
3.光敏电阻还可以应用于光敏报警装置中。
通过将光敏电阻安装在需要监测的区域,当有人或物体进入该区域时,光敏电阻的电阻值发生变化,从而触发报警。
这种光敏报警装置常用于安防系统和入侵报警系统。
4.光敏电阻还可以用于光敏传感器中。
将光敏电阻与其他电子元件结合,可以构成各种光敏传感器,如光敏温度传感器、光敏湿度传感器等。
这些光敏传感器常用于环境监测、气象探测等领域。
5.光敏电阻还可以应用于光敏控制器中。
将光敏电阻与控制器结合,可以实现对光照强度的实时测量和控制。
这种光敏控制器广泛应用于室内照明、广告牌亮度调节等领域。
6.光敏电阻还可以应用于摄像设备中。
将光敏电阻安装在摄像头或照相机中,可以实时感知光照强度,并根据光敏电阻的信号调整摄像设备的曝光时间和感光度,从而获得更好的图像质量。
总之,光敏电阻作为一种能够随光照变化的电阻,具有广泛的应用领域。
不仅可以用于光敏开关、光敏控制电路、光敏报警装置等应用,还可以用于光敏传感器、光敏控制器和摄像设备等领域。
通过光敏电阻的应用,可以实现光的控制、检测和测量,提高设备的自动化水平和智能性。
光敏电阻的特性
光敏电阻是一种利用太阳照射的能量来输出电能的电子器件。
它具有太阳能利用率高、成型简便、结构紧凑、应用灵活等特点,可以广泛应用于车辆发电机、照明系统等。
光敏电阻具有非常特殊的响应特性,它的阻值随着照射环境的变化而变化。
由于任何
给定的指定的光照强度时,阻值的大小是通过到观测者的光强变化来决定的,所以当光强
改变时,光敏电阻也会有相应的变化。
同样,光敏电阻具有影响照度变化而保持其稳定阻
值的能力,这里也有着光敏电阻的响应灵敏度高于照度的变化程度。
光敏电阻的特性大致可分为五大类:
(1)表面特性:光敏电阻具有耐高温、耐腐蚀能力,也不易受电磁干扰,能够稳定
可靠地产生模拟或数字信号。
(2)工作特性:光敏电阻的阻值灵敏性和照射度有关,同样可以用来处理视觉信息,并且有着出色的可重复性(它可以正确表示视觉信息,并且能够重复准确反映现有的光度
变化)。
(3)响应特性:光敏电阻的响应特性很好,它可以满足稳定的环境,对于各种变化
的光强都能够准确地反映出阻值变化;
(4)动力学特性:当光强变化时,光敏电阻具有稳定的调节特性,可以实现快速响应;
(5)抗干扰特性:光敏电阻不受外界电磁干扰,即使在环境噪声较大的情况下也能
够精准地反应出所测光强变化。
在当今的智能系统应用中,光敏电阻的特性几乎可以被用作测量技术的核心基础,智
能产品的多样性和可用性也由此得到极大增强。
光敏电阻的特点及其应用光敏电阻是一种光电传感器,其特点在于能够将光线的变化转化为电阻值的变化。
本文将从感光特性、电阻变化、响应时间、灵敏度高、稳定性好、应用广泛、耐高温和价格低廉等方面,详细介绍光敏电阻的特点及其应用。
1.感光特性光敏电阻的感光原理基于半导体的光电效应。
当光子照射到光敏电阻的表面时,光子能量转化为电子能量,产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对参与导电,导致光敏电阻的阻值发生变化。
不同光照条件下,光敏电阻的阻值也会相应变化。
2.电阻变化光敏电阻的电阻变化原理是光电效应的结果。
在无光条件下,光敏电阻的阻值较高。
当光线照射到光敏电阻上时,光子能量将半导体中的束缚电子激发成为自由电子,参与导电,导致电阻值降低。
光敏电阻的电阻变化取决于光照强度和入射光波长。
3.响应时间光敏电阻的响应时间是其重要性能之一。
响应时间指从光照变化到电阻值稳定变化的时间。
一般来说,光敏电阻的响应时间较快,能够在短时间内对光线变化作出响应。
这种快速响应特性使得光敏电阻在许多应用场景中表现出色。
4.灵敏度高光敏电阻的灵敏度指其电阻值对光照变化的敏感性。
高灵敏度的光敏电阻能够在较低的光照强度下产生明显的电阻变化,从而使得电路对光线变化反应更加灵敏。
通过优化材料和结构设计,可以进一步提高光敏电阻的灵敏度。
5.稳定性好稳定性好是光敏电阻的重要优点之一。
在长时间的使用过程中,光敏电阻的阻值不会发生显著变化。
这使得光敏电阻在各种应用场景中表现出良好的稳定性,从而使得基于光敏电阻的传感器具有较高的长期可靠性。
6.应用广泛由于光敏电阻具有感光、电阻变化、快速响应、高灵敏度以及稳定性好等特点,使得其广泛应用于各种领域。
例如,光敏电阻在照相机自动曝光控制系统、环境光检测、光学通信以及太阳能电池等领域发挥着重要作用。
此外,光敏电阻还在测量、计量、工业自动化和机器人等领域有广泛应用。
7.耐高温某些类型的光敏电阻具有较好的耐高温性能。
这些高温光敏电阻能够在较高温度环境下正常工作,对于高温环境下的光学检测和控制具有重要意义。
光敏电阻器的特性和应用站长2006-4-2 15:05:30光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小,这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。
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。
光敏电阻的原理结构如图所示。
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禁带宽度,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。
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。
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。
基本特性及其主要参数1、暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻,或暗阻。
此时流过的电流称为暗电流。
例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。
此时流过的电流称为亮电流。
MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
显然,光敏电阻的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,也就是说暗电流要小,亮电流要大,这样光敏电阻的灵敏度就高。
2、伏安特性在一定照度下,光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的关系,称为伏安特性。
由图2.6.2可知,光敏电阻伏安特性近似直线,而且没有饱和现象。
受耗散功率的限制,在使用时,光敏电阻两端的电压不能超过最高工作电压,图中虚线为允许功耗曲线,由此可确定光敏电阻正常工作电压。
光敏电阻器的特性和应用
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。
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。
光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小,这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。
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。
光敏电阻的原理结构如图所示。
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禁带宽度,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。
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。
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。
基本特性及其主要参数
1、暗电阻、亮电阻
光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻,或暗阻。
此时流过的电流称为暗电流。
例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或
亮阻。
此时流过的电流称为亮电流。
MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
显然,光敏电阻的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,也就是说暗电流要小,亮电流要大,这样光敏电阻的灵敏度就高。
2、伏安特性
在一定照度下,光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的关系,称为伏安特性。
由图2.6.2可知,光敏电阻伏安特性近似直线,而且没有饱和现象。
受耗散功率的限制,在使用时,光敏电阻两端的电压不能超过最高工作电压,图中虚线为允许功耗曲线,由此可确定光敏电阻正常工作电压。
图2.6.2 光敏电阻的伏安特性图2.6.3 光敏电阻的光电特性图
2.6.4 光敏电阻的光谱特性
3、光电特性
光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。
如图2.6.3所示,光敏电阻的光电特性呈非线性。
因此不适宜做检测元件,这是光敏电阻的缺点之一,在自动控制中它常用做开关式光电传感器。
4、光谱特性
对于不同波长的入射光,光敏电阻的相对灵敏度是不相同的。
各种材料的光谱特性如图2.6.4所示。
从图中看出,硫化镉的峰值在可见光区域,而硫化铅的峰值在红外区域,因此在选用光敏电阻时应当把元件和光源的种类结合起来考虑,才能获得满意的结果。
5、频率特性
当光敏电阻受到脉冲光照时,光电流要经过一段时间才能达到稳态值,光照突然消失时,光电流也不立刻为零。
这说明光敏电阻有时延特性。
由于不同材料的光敏电阻时延特性不同,所以它们的频率特性也不
相同。
图2.6.5给出相对灵敏度Kr,与光强变化频率f之间的关系
曲线,可以看出硫化铅的使用频率比硫化铊高的多。
但多数光敏电
阻的时延都较大,因此不能用在要求快速响应的场合,这是光敏电阻的一个缺陷。
图2.6.5 光敏电阻的频率特性图2.6.6 硫化铅的光谱温度特性
6、温度特性
光敏电阻和其他半导体器件一样,受温度影响较大,当温度升高时,它的暗电阻会下降。
温度的变化对光谱特性也有很大影响。
图2.6.6是硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线。
从图中可以看出,它的峰值随着温度上升向波长短的方向移动。
因此,有时为了提高灵敏度,或为了能接受远红外光而采取降温措施。
常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10MΩ;在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。
所以设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。
光敏电阻随入射光线的强弱其对应的阻值变化不是线性的,也就不能用它作光电的线性变换,这是使用者应注意的地方。
初学者可购置一只光敏电阻器(MG45型),在夜间点一盏60~100W的白炽灯,用万用表直接测量光敏电阻器的阻值。
测量时,应把光敏电阻对着白炽灯的光,再逐渐拉开与灯的距离(由近到远),观察万用表指示的阻值变化,可以直观验证光敏电阻的特牲,以加深对它的感性认识。
常用的光敏电阻器型号有密封型的MG41、MG42、MG43和非密封型的MG45(售价便宜)。
它们的额定功率均在200mW以下。