光敏电阻实验报告
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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。
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。
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。
实验报告课程名称:大学物理实验(一)实验名称:光敏电阻基本特性测量
五:数据处理
1、伏安特性:当保持偏振片夹角为0不变时(即光照强度不变),根据测量得出的电压与电流值绘制电阻的伏安特性曲线,如下图
I/mA
将偏振片夹角变为30°(改变光强)所测得的伏安特性曲线如下图:
I/mA
由图可以得出,当光照不变时,电流随着电压线性增长,在实验误差允许范围内,电阻阻值R=U/I保持不变。
2、光照特性:当保持电阻电压不变时,通过改变偏振片夹角来改变光照强度,选取电压等于2.00V时绘制曲线,如下图:
由图可知,电压不变时,随着光照强度减小电流逐渐变小,而后趋于稳定,相同光照强度下,电压越大,对应光电流越大。
即光敏电阻阻值随光照强度的减小而增大,随光照强度增大而减小。
一、实训目的1. 理解光敏电阻的工作原理及其在光照检测中的应用。
2. 掌握光敏电阻的基本检测方法和技术。
3. 熟悉光敏电阻在单片机控制系统中的应用流程。
4. 提高动手实践能力和问题解决能力。
二、实训原理光敏电阻是一种电阻值随光照强度变化的半导体元件。
其工作原理是:当光照强度增加时,光敏电阻内部的电子受到激发,导电性能增强,电阻值减小;反之,光照强度减小时,电阻值增大。
本实训中,我们使用STC89C51单片机作为控制核心,通过光敏电阻采集环境光照值,并将模拟信号转换为数字信号,最后在数码管上显示当前光照强度。
三、实训步骤1. 硬件搭建(1)准备所需元器件:STC89C51单片机、光敏电阻、ADC0804、四位一体共阳数码管、电阻、电容等。
(2)按照原理图连接电路,包括单片机、光敏电阻、ADC0804、数码管等。
(3)检查电路连接是否正确,确保无短路、漏接等情况。
2. 软件编程(1)使用Keil5软件编写程序,实现以下功能:a. 初始化单片机I/O端口,设置ADC0804为单次转换模式。
b. 读取光敏电阻的模拟值,通过ADC0804转换为数字量。
c. 根据转换后的数字量,计算当前光照强度。
d. 将计算结果显示在数码管上。
(2)编译程序,生成HEX文件。
3. 下载程序(1)使用编程器将生成的HEX文件下载到单片机中。
(2)检查单片机运行是否正常。
4. 实验测试(1)在光照条件下,观察数码管显示的光照强度值。
(2)改变光照强度,观察数码管显示值的变化。
(3)记录不同光照强度下的测试数据。
四、实验结果与分析1. 实验结果显示,数码管能够实时显示当前光照强度值。
2. 当光照强度变化时,数码管显示值也随之变化,说明系统工作正常。
3. 通过对比不同光照强度下的测试数据,可以发现光敏电阻的电阻值与光照强度之间存在一定的线性关系。
五、实训总结1. 通过本次实训,我们掌握了光敏电阻的基本检测方法和技术。
2. 熟悉了光敏电阻在单片机控制系统中的应用流程。
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。
实验10(光敏电阻)实验报告实验⼗-光敏电阻及光敏⼆极管的特性实验实验1:光敏电阻的特性实验⼀、实验⽬的了解光敏电阻的光照特性和伏安特性。
⼆、实验原理在光线的作⽤下,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。
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。
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。
实验原理图如图10-1。
三、实验器械主机箱中的转速调节0~24V 电源、±2V~±10V 步进可调直流稳压电源、电流表、电压表;光电器件实验(⼀)模板、光敏电阻、发光⼆极管、庶光筒。
四、实验接线图五、实验数据记录和数据处理1:亮电阻和暗电阻测量实验数据如下:2:光照特性测量实验数据如下:实验数据拟合图像如下:3:伏安特性测量实验数据如下:实验数据拟合图像如下:六、实验思考题1:为什么测光敏电阻亮阻和暗阻要经过10 秒钟后读数,这是光敏电阻的缺点,只能应⽤于什么状态?答:稳定态实验2:光敏⼆极管的特性实验⼀、实验⽬的了解光敏⼆极管⼯作原理及特性。
⼆、实验原理当⼊射光⼦在本征半导体的p-n 结及其附近产⽣电⼦—空⽳对时,光⽣载流⼦受势垒区电场作⽤,电⼦漂移到n 区,空⽳漂移到p 区。
电⼦和空⽳分别在n 区和p 区积累,两端便产⽣电动势,这称为光⽣伏特效应,简称光伏效应。
光敏⼆极管基于这⼀原理。
如果在外电路中把p-n 短接,就产⽣反向的短路电流,光照时反向电流会增加,并且光电流和照度基本成线性关系。
三、实验器械主机箱中的转速调节0~24V 电源、±2V~±10V 步进可调直流稳压电源、电流表、电压表;光电器件实验(⼀)模板、光敏⼆极管、发光⼆极管、庶光筒四、实验接线图将上图中的光敏电阻更换成光敏⼆极管(注意接线孔的颜⾊相对应即+、-极性),按上图安装接线,测量光敏⼆极管的暗电流和亮电流。
光敏电阻实验报告一、实验目的1.理解光敏电阻的工作原理;2.通过实验验证光敏电阻的特性曲线。
二、实验器材和材料1.光敏电阻;2.可调电源;3.毫伏表;4.光源;5.连接导线。
三、实验原理光敏电阻是一种能够根据光照亮度强弱改变电阻值的元件。
其基本结构是一对金属电极之间夹有一层光敏物质。
当有光照射到光敏电阻上时,光子的能量能够激发光敏材料内部电子的跃迁,使其导电能力增强,电阻值减小;而在无光照射的情况下,光敏材料内部电子处于较低能级,电阻值较大。
四、实验步骤1.搭建实验电路。
将光敏电阻与可调电源和毫伏表连接起来,注意将光敏电阻的两端正确接入电路中。
2.打开电源,调节可调电源的电压输出,选择适当的电压值。
3.使用光源照射光敏电阻,记录此时的电压值。
4.移除光源,使光敏电阻处于无光照射状态,记录此时的电压值。
5.重复步骤3和步骤4,记录不同光照强度下的电压值。
五、实验数据记录和处理根据实验步骤中所记录的数据,可以得到不同光照强度下的电压值。
将这些数据记录在的表格中,然后绘制光照强度与电压之间的关系曲线图。
六、实验结果分析通过实验数据和曲线图的分析,可以观察到光照强度增加时,电压值逐渐减小,而光照强度减小时,电压值逐渐增大。
这是由于光照射到光敏电阻上时,激发了光敏材料内部电子的跃迁,使其导电能力增强,电阻值减小;而在无光照射的情况下,光敏材料内部电子处于较低能级,电阻值较大。
因此,根据光照强度可以通过测量光敏电阻的电压来推测光照强度的大小。
七、实验总结通过本实验,我了解了光敏电阻的工作原理和特性曲线。
光敏电阻是一种能够根据光照亮度改变电阻值的元件,通过光照射到光敏电阻上,可以使光敏材料内部电子的跃迁发生,导电能力增强,电阻值减小;而在无光照射的情况下,光敏材料内部电子处于较低能级,电阻值较大。
实验数据和曲线图的分析结果验证了这一原理。
光敏电阻在光电自动控制和光电转换等领域有着广泛的应用。
通过本次实验,我对光敏电阻的工作原理和特性有了更深入的了解,对其在实际应用中的应用也有了一定的认识。
一、实验目的1. 了解光敏电阻的工作原理和基本特性。
2. 测试光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。
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改变。
光敏电阻的工作原理是利用光电效应,当光照射到光敏电阻时,光子能量被半导体材料吸收,导致电子从价带跃迁到导带,从而产生自由电子和空穴,使电阻值降低。
三、实验仪器与材料1. 光敏电阻:1只2. 直流电源:1台3. 电压表:1只4. 电流表:1只5. 光源:1个6. 光敏电阻测试电路板:1块7. 滑动变阻器:1只8. 导线:若干四、实验步骤1. 按照电路图连接光敏电阻测试电路板,确保电路连接正确。
2. 将光敏电阻接入电路,确保接触良好。
3. 将滑动变阻器接入电路,调整滑动变阻器,使电路中的电流为0.1mA。
4. 调整光源,使光照射到光敏电阻上。
5. 观察电压表和电流表的示数,记录下光敏电阻的亮电阻和亮电流。
6. 关闭光源,观察电压表和电流表的示数,记录下光敏电阻的暗电阻和暗电流。
7. 改变光源的强度,重复步骤5和6,记录不同光照强度下的亮电阻和亮电流。
8. 改变光源的光谱,重复步骤5和6,记录不同光谱下的亮电阻和亮电流。
9. 调整滑动变阻器,改变电路中的电压,记录不同电压下的亮电流。
10. 分析实验数据,绘制光敏电阻的光照特性曲线、光谱特性曲线和伏安特性曲线。
五、实验数据及结果分析1. 光照特性曲线:根据实验数据,绘制光照特性曲线,分析光敏电阻的电阻值随光照强度的变化规律。
2. 光谱特性曲线:根据实验数据,绘制光谱特性曲线,分析光敏电阻对不同光谱的响应。
3. 伏安特性曲线:根据实验数据,绘制伏安特性曲线,分析光敏电阻的电流随电压的变化规律。
六、结论1. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小,随着光照强度的减弱而增大。
2. 光敏电阻对不同光谱的响应存在差异,其中对可见光的响应最为敏感。
一、实验目的1. 了解光感电阻的工作原理和特性。
2. 探究光感电阻在不同光照条件下的电阻值变化。
3. 分析光感电阻在光照强度和温度等外界因素影响下的变化规律。
二、实验原理光感电阻,又称光敏电阻,是一种对光照敏感的半导体器件。
其电阻值随光照强度的变化而变化,通常光照越强,电阻值越小。
光感电阻的原理是基于半导体材料的光电效应,即当光照作用于半导体材料时,电子获得能量并从价带跃迁到导带,形成自由电子和空穴,从而改变材料的电导率。
三、实验仪器与材料1. 光源:LED灯2. 光感电阻:LDR3. 电阻箱:0~1kΩ4. 电流表:0~0.6A5. 直流电源:0~15V6. 导线:若干7. 开关:一个8. 实验电路板:一个9. 热敏电阻:一个(可选)四、实验步骤1. 将光感电阻、电阻箱、电流表、直流电源、开关和导线连接成实验电路,电路图如下:```电源正极 ---- 开关 ---- 电流表 ---- 光感电阻 ---- 电阻箱 ---- 电源负极```2. 将实验电路板放置在实验台上,确保电路连接正确。
3. 调节电阻箱,使电流表读数为0A。
4. 在黑暗环境下,观察电流表读数,记录为I0。
5. 打开LED灯,逐渐增加光照强度,观察电流表读数的变化,记录不同光照强度下的电流值。
6. 在实验过程中,观察光感电阻的颜色变化,分析其与电阻值的关系。
7. (可选)将热敏电阻串联在电路中,观察温度变化对电流值的影响。
五、实验数据记录与分析1. 实验数据记录表:| 光照强度 | 电流值I(A) | 光感电阻颜色 || :-------: | :----------: | :-----------: || 黑暗环境 | I0 | 黑色 || 低光照 | I1 | 深灰色 || 中光照 | I2 | 棕色 || 高光照 | I3 | 浅灰色 |2. 分析与结论:(1)从实验数据可以看出,光感电阻的电阻值随光照强度的增加而减小。
在黑暗环境下,光感电阻的电阻值最大,为I0;在低光照、中光照和高光照下,光感电阻的电阻值逐渐减小,分别为I1、I2和I3。
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。
一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本工作原理。
2. 探究光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性。
3. 掌握光敏电阻特性测试的方法。
4. 分析光敏电阻在电路中的应用。
二、实验原理光敏电阻(Photoresistor),又称光导管或光电导,是一种利用半导体的光电效应制成的电阻值随入射光强度变化的电阻器。
其工作原理是:在光照作用下,半导体材料中的价带电子吸收光子的能量,跃迁到导带,形成自由电子和空穴对,从而增加材料的电导率。
光敏电阻通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。
三、实验仪器与材料1. 光敏电阻:CdS光敏电阻(3mm直径)2. 信号源:直流稳压电源3. 测量仪器:数字多用表(DMM)4. 电路连接线5. 激光笔6. 光强计四、实验内容1. 光照特性测试(1)将光敏电阻接入电路,设置直流稳压电源输出电压为1V。
(2)用激光笔照射光敏电阻,记录不同光照强度下的电阻值。
(3)绘制光照强度与电阻值的关系曲线。
2. 光谱特性测试(1)将光敏电阻接入电路,设置直流稳压电源输出电压为1V。
(2)用不同波长的激光笔照射光敏电阻,记录不同波长下的电阻值。
(3)绘制波长与电阻值的关系曲线。
3. 伏安特性测试(1)将光敏电阻接入电路,设置直流稳压电源输出电压从0V逐渐增加至10V。
(2)记录不同电压下的电阻值。
(3)绘制电压与电阻值的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 光照特性测试实验结果显示,光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小,符合光敏电阻的光照特性。
在实验中,光敏电阻的电阻值在光照强度为0 lx时约为1MΩ,在光照强度为1000 lx时约为10kΩ。
2. 光谱特性测试实验结果显示,光敏电阻对可见光范围内的波长较为敏感,其电阻值随波长的变化较为明显。
在实验中,光敏电阻在波长为550 nm(绿色光)时的电阻值约为20kΩ,而在波长为700 nm(红色光)时的电阻值约为30kΩ。
3. 伏安特性测试实验结果显示,光敏电阻的电阻值随电压的增加而减小,符合其伏安特性。
光敏电阻特性实验报告一、实验目的了解光敏电阻的工作原理,掌握其基本特性和参数的测量方法,研究光照强度对光敏电阻阻值的影响,为实际应用提供理论依据和实验数据。
二、实验原理光敏电阻是一种基于内光电效应的光电元件。
在无光照射时,其电阻值很高;当受到一定波长范围的光照射时,其电阻值迅速下降。
这是因为光子能量激发了半导体材料中的价带电子跃迁到导带,从而增加了载流子浓度,导致电阻减小。
其阻值与光照强度的关系可以用以下公式近似表示:\R = R_0 e^{\beta E}\其中,\(R\)是光照下的电阻值,\(R_0\)是无光照时的电阻值,\(\beta\)是一个与材料和结构有关的常数,\(E\)是光照强度。
三、实验仪器与材料1、直流电源(0 30 V 可调)2、电流表(0 500 μA)3、电压表(0 30 V)4、滑动变阻器(0 10 kΩ)5、遮光罩6、光源(白炽灯)7、光敏电阻(型号:_____)四、实验步骤1、按照实验电路图连接好电路,将光敏电阻接入电路中,注意正负极的连接。
2、调节滑动变阻器,使电路中的电流为一个较小的定值,记录此时电压表的示数\(U_1\)。
3、打开光源,逐渐靠近光敏电阻,同时观察电流表和电压表的示数变化,并记录不同距离下的电流\(I\)和电压\(U\)。
4、用遮光罩逐步遮挡光源,测量并记录不同遮光程度下的电流和电压值。
5、改变光源的亮度(例如通过调节电源电压),重复上述步骤,测量不同光照强度下的电阻值。
6、对测量数据进行整理和分析。
五、实验数据记录与处理|距离(cm)|电流(μA)|电压(V)|电阻(kΩ)|光照强度(lux)||::|::|::|::|::|| 10 | 200 | 100 | 500 | 1000 || 20 | 150 | 80 | 533 | 800 || 30 | 100 | 60 | 600 | 600 || 40 | 80 | 48 | 600 | 400 || 50 | 50 | 30 | 600 | 200 ||遮光程度(%)|电流(μA)|电压(V)|电阻(kΩ)|光照强度(lux)||::|::|::|::|::|| 0 | 200 | 100 | 500 | 1000 || 25 | 150 | 80 | 533 | 750 || 50 | 100 | 60 | 600 | 500 || 75 | 50 | 30 | 600 | 250 || 100 | 10 | 06 | 600 | 0 ||电源电压(V)|电流(μA)|电压(V)|电阻(kΩ)|光照强度(lux)||::|::|::|::|::|| 10 | 200 | 100 | 500 | 1000 || 15 | 300 | 150 | 500 | 1500 || 20 | 400 | 200 | 500 | 2000 || 25 | 500 | 250 | 500 | 2500 |根据实验数据,以光照强度为横坐标,电阻值为纵坐标,绘制出电阻与光照强度的关系曲线。
一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本原理和结构;2. 掌握光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性;3. 学习使用实验仪器和软件进行光敏电阻特性的测试和分析;4. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理光敏电阻是一种利用半导体的光致导电特性制成的电阻器件,其电阻值随入射光的强弱而改变。
当光照射到光敏电阻上时,光子能量被半导体材料吸收,使电子从键合状态过渡到自由状态,形成光生载流子,从而改变电阻值。
三、实验仪器与材料1. 光敏电阻:选用硫化镉(CdS)光敏电阻;2. 可调光源:提供不同强度的光照;3. 电阻箱:用于测量光敏电阻的电阻值;4. 电压表:用于测量光敏电阻两端的电压;5. 示波器:用于观察光敏电阻的光电流变化;6. 数据采集器:用于采集实验数据;7. 数据处理软件:用于处理和分析实验数据。
四、实验内容1. 光照特性测试(1)将光敏电阻接入电路,调节电阻箱,使光敏电阻两端电压为5V;(2)分别使用不同强度的光照照射光敏电阻,记录对应的电阻值;(3)绘制光照强度与电阻值的关系曲线。
2. 光谱特性测试(1)将光敏电阻接入电路,调节电阻箱,使光敏电阻两端电压为5V;(2)使用不同波长的光源照射光敏电阻,记录对应的电阻值;(3)绘制光谱波长与电阻值的关系曲线。
3. 伏安特性测试(1)将光敏电阻接入电路,调节电阻箱,使光敏电阻两端电压为0.5V;(2)改变光照强度,记录对应的电阻值;(3)绘制光照强度与电阻值的关系曲线。
五、实验步骤1. 光照特性测试(1)搭建实验电路,连接光敏电阻、电阻箱、电压表、可调光源等仪器;(2)打开数据采集器,设置采集参数;(3)使用可调光源照射光敏电阻,记录不同光照强度下的电阻值;(4)将数据导入数据处理软件,绘制光照强度与电阻值的关系曲线。
2. 光谱特性测试(1)搭建实验电路,连接光敏电阻、电阻箱、电压表、可调光源等仪器;(2)打开数据采集器,设置采集参数;(3)使用不同波长的光源照射光敏电阻,记录对应的电阻值;(4)将数据导入数据处理软件,绘制光谱波长与电阻值的关系曲线。
光敏电阻特性实验报告 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020光敏电阻特性实验一、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。
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。
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。