光敏电阻

光敏电阻————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光敏电阻光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应(半导体材料受光照射后，其导电率发生变化的现象）。

常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。

这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。

这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻 器的阻值迅速下降。

半导体材料受到光照时会产生电子一空穴对，使其导电性能增强，其阻值随光照增强而减小，光线越强，阻值越低。

光敏电阻是一种没有极性的电阻器件。

光敏电阻的响应时间一般为2---50ms 。

光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。

光敏电阻器在电路中用字母“R ”或“RL ”、“RG ”表示。

光敏电阻的工作原理当光照射到光电导体上时，若光电导体为本征半导体材料，而且光辐射能量又足够强，光导材料价带上的电子将激发到导带上去，从而使导带的电子和价带的空穴增加，致使光导体的电导率变大。

为实现能级的跃迁，入射光的能量必须大于光导体材料的禁带宽度Eg ，即 h ν== ≥Eg (eV)式中ν和λ—入射光的频率和波长。

一种光电导体，存在一个照射光的波长限λC ，只有波长小于λC 的光照射在光电导体上，才能产生电子在能级间的跃迁，从而使光电导体电导率增加。

光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响，因此要将导光电导体严密封装在玻璃壳体中。

如果把光敏电阻连接到外电路中，在外加电压的作用下，用光照射就能改变电路中电流的大小，其连线电路如图所示。

光敏电阻具有很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应可从紫外区到红外区范围内。

而且体积小、重量轻、性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛。

光敏电阻分类按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻。

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。

光敏电阻的简介如下是有关光敏电阻的简介：一．光敏电阻基本简介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。

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。

二．光敏电阻基本原理1.光敏电阻的结构与工作原理光敏电阻又称光导管, 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。

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。

无光照时, 光敏电阻值（暗电阻）很大, 电路中电流（暗电流）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, 电路中电流迅速增大。

一般希望暗电阻越大越好, 亮电阻越小越好,此时光敏电阻的灵敏度高。

实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级, 亮电阻在几千欧以下。

它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质, 半导体的两端装有金属电极, 金属电极与引出线端相连接, 光敏电阻就通过引出线端接入电路。

为了防止周围介质的影响, 在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜, 漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。

2.光敏电阻的主要参数（1）暗电阻光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电阻, 此时流过的电流称为暗电流。

（2）亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻, 此时流过的电流称为亮电流。

光敏电阻传感器原理光敏电阻传感器是一种利用光敏电阻元件将光信号转换为电信号的传感器，它的工作原理是基于半导体材料的光电效应。

光敏电阻是一种电阻值随入射光的强弱而改变的特殊电阻器，它在无光照射时呈高阻状态，当有光照射时，其电阻值迅速减小。

光敏电阻对光的敏感性（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。

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）。

光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。

在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。

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，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。

入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。

在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，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，也加交流电压。

光敏电阻传感器的主要参数有亮电阻（RL）、暗电阻（RD）、最高工作电压（VM）、亮电流（IL）、暗电流（ID）、时间常数、温度系数灵敏度等。

亮电阻是指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。

暗电阻是指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。

最高工作电压是指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电压。

亮电流是指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压受到光照时所通过的电流。

暗电流是指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。

时间常数是指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63%时所需的时间。

温度系数是指光敏电阻器在环境温度改变1℃时，其电阻值的相对变化。

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。

（1）光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电流暗电流：光敏电阻在室温条件下，全暗（无光照射）后经过一定时间测量的电阻值，称为暗电阻。

此时在给定电压下流过的电流。

亮电流：光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻。

此时流过的电流。

光电流：亮电流与暗电流之差。

光敏电阻的暗电阻越大，而亮电阻越小则性能越好。

也就是说，暗电流越小，光电流越大，这样的光敏电阻的灵敏度越高。

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，暗电阻与亮电阻之比在102～106之间，可见光敏电阻的灵敏度很高。

（2）光敏电阻的光照特性下图表示CdS光敏电阻的光照特性。

在一定外加电压下，光敏电阻的光电流和光通量之间的关系。

不同类型光敏电阻光照特性不同，但光照特性曲线均呈非线性。

因此它不宜作定量检测元件，这是光敏电阻的不足之处。

一般在自动控制系统中用作光电开关。

（3）光敏电阻的光谱特性光谱特性与光敏电阻的材料有关。

从图中可知，硫化铅光敏电阻在较宽的光谱范围内均有较高的灵敏度，峰值在红外区域；硫化镉、硒化镉的峰值在可见光区域。

因此，在选用光敏电阻时，应把光敏电阻的材料和光源的种类结合起来考虑，才能获得满意的效果。

（4）光敏电阻的伏安特性在一定照度下，加在光敏电阻两端的电压与电流之间的关系称为伏安特性。

图中曲线1、2分别表示照度为零及照度为某值时的伏安特性。

由曲线可知，在给定偏压下,光照度较大，光电流也越大。

在一定的光照度下，所加的电压越大，光电流越大，而且无饱和现象。

但是电压不能无限地增大，因为任何光敏电阻都受额定功率、最高工作电压和额定电流的限制。

超过最高工作电压和最大额定电流，可能导致光敏电阻永久性损坏。

（5）光敏电阻的频率特性当光敏电阻受到脉冲光照射时，光电流要经过一段时间才能达到稳定值，而在停止光照后，光电流也不立刻为零，这就是光敏电阻的时延特性。

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同，如图。

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。

一、光敏电阻的特点
光敏电阻是一种可以通过光线照射来改变电阻值的元器件，具有以下特点：
1. 对光线敏感：光敏电阻对光线敏感，即在光照强度发生变化时，其电阻值也会发生相应的变化。

2. 可调性较差：由于光敏电阻的电阻值变化范围较小，因此其可调性相对较差。

在实际应用中，通常需要与其他电路元件组合使用，才能发挥出更好的效果。

3. 价格便宜：相比于其他光敏元件，如光敏二极管、光敏三极管等，光敏电阻的价格较为便宜，因此在一些成本要求不高的应用中得到广泛应用。

4. 应用范围广：光敏电阻在光控开关、光控电子器、光控电动玩具、照度计和光敏测距仪等领域都有广泛的应用。

5. 可靠性低：由于光敏电阻本身存在一定的温度漂移和光谱响应差异，因此其稳定性和可靠性较低，需要在实际应用中加以注意。

二、光敏管的特点
光敏管是一种利用光电效应来控制电流的元件，具有以下特点：
1. 灵敏度高：光敏管对光线非常敏感，可以检测到非常微弱的光信号，并将其转化为电信号输出。

在低光条件下，其检测能力明显优于其他光敏元件。

2. 可调性好：光敏管的灵敏度可以通过调整其工作电压、阳极电阻等参数进行调节，因此其可调性比光敏电阻要好很多。

3. 阻抗高：光敏管的输入阻抗比其他光敏元件要高得多，可
以达到几十兆欧姆以上，因此可以直接驱动高阻抗负载。

4. 应用范围广：光敏管在光控继电器、光控开关、光控电子器等领域都有广泛的应用。

5. 价格高：相对于光敏电阻等其他光敏元件，光敏管的价格较为昂贵，因此在成本敏感的应用中使用较少。

综上所述，光敏电阻和光敏管都有各自的优点和缺点，应根据具体的应用需求来选择合适的光敏元件。

光敏电阻光敏电阻特点•优点：①光谱响应范围宽，尤其对红光和红外辐射有较高的灵敏度；②所测的光强范围宽；③灵敏度较高；④工作电流大，可达数毫安；⑤偏置电压低，无极性之分，使用方便。

•不足之处，主要表现在：强光照射下的线性较差；弛豫过程较长，响应速度慢；频率响应较差。

光敏电阻的结构特点•在一块光电导体两端加上电极，贴在硬质玻璃、云母、高频瓷或其它绝缘材料基板上，两端接有电极引线，封装在带有窗口的金属或塑料外壳内。

光敏面作成蛇形，电极作成梳状，这样即可以保证有较大的受光表面，也可以减小电极之间距离，从而减小极间电子渡越时间，提高灵敏度。

光敏电阻的主要特性参数：时间响应•光敏电阻在光照时，光生载流子的产生和消失都需要一段时间，这就是光敏电阻的响应时间•交变调制光入射时，可得到能够响应的截止频率为•增大载流子的平均寿命可•提高响应率，但响应速度•变慢。

所以，在光敏电阻•中，增益（灵敏度）和响•应速度是矛盾的，应根据实际情况合理选择。

πτ21=f光敏电阻的主要特性参数：光电特性•光电流与照度（或通量）的关系称为光电特性。

•γ为光照指数，其值与材料特性和入射光强弱有关。

γ＝1时，为线性光电导，此时••为光电导。

•无光照时，暗电流为，为暗电导•所以，光照时，流过光敏电阻的总电流为•称为亮电导，I 称为亮电流γΦλg p S V I ⋅=)(γλLS V I g p ⋅=)(V g I d d =d g gVV g g I I I d p d p =+=+=)(d p g g g +=Vg L S V I p g p =⋅=L S V I g g p p ==/光敏电阻的主要特性参数：光电特性•实用中常画出电阻与照度的关系曲线来分析γ值特性。

通过该曲线直接分析不够方便，通常在对数坐标系中研究γ值特点。

即作出电阻的对数与照度对数之间的关系曲线，一般为直线关系，该直线斜率的绝对值就是γ值。

•AB B A L L R R ln ln ln ln −−=γg gg p S L R L S L S g R ln ln ln 111−−=⇒===−γγγ•指测试前光敏电阻的状态（无光照或有光照）对光敏电阻特性的影响。

光敏电阻的工作原理光敏电阻（Photoresistor）是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。

它由一块半导体材料制成，通常是硒化镉（CdS）或硫化铟（InS）。

光敏电阻广泛应用于光控开关、光敏电路、光电传感器等领域。

光敏电阻的工作原理基于光照引起的电荷载流子数量变化。

当光照强度增加时，光敏电阻内部的半导体材料会吸收光能，导致电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。

这些电子-空穴对的产生导致了电阻值的变化。

光敏电阻的电阻值与光照强度呈反比关系。

当光照强度较弱时，电阻值较大；而当光照强度增加时，电阻值会减小。

这是因为光照引起的电子-空穴对增多，使得电流能够更容易地通过光敏电阻。

光敏电阻的工作原理可以用以下公式来描述：R = R₀ * (I/I₀)^n其中，R是光敏电阻的电阻值，R₀是在标准光照强度（I₀）下的电阻值，I是当前光照强度，n是一个与光敏电阻特性相关的常数。

光敏电阻的特性曲线通常是非线性的。

在低光照强度下，电阻值变化较大；而在高光照强度下，电阻值的变化较小。

这是因为在低光照强度下，电子-空穴对的产生较少，而在高光照强度下，电子-空穴对的产生已接近饱和状态。

光敏电阻的工作原理还受到温度的影响。

一般来说，光敏电阻的电阻值会随着温度的升高而减小。

因此，在应用中需要考虑温度对光敏电阻的影响，以保证测量的准确性。

光敏电阻的光敏特性可以通过选择不同的半导体材料来调节。

例如，硒化镉材料的光敏电阻对可见光敏感，而硫化铟材料的光敏电阻对红外光敏感。

这样的特性使得光敏电阻可以应用于不同波长范围内的光照测量和控制。

总结一下，光敏电阻的工作原理是基于光照引起的电子-空穴对的产生和数量变化。

光照强度的增加会导致电阻值的减小，而光照强度的减小则会导致电阻值的增大。

光敏电阻的特性曲线通常是非线性的，且受到温度的影响。

通过选择不同的半导体材料，可以调节光敏电阻的光敏特性，使其适用于不同的光照测量和控制应用。

光敏电阻的工作原理光敏电阻（Photoresistor）是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。

它是一种半导体器件，也被称为光敏电阻器或者光敏电阻器件。

光敏电阻的工作原理是基于光电效应和半导体材料的特性。

光电效应是指当光照射到物质表面时，光子的能量被物质吸收，电子从原子或者份子中被激发出来。

在光敏电阻中，当光照射到其表面时，光子的能量被光敏材料吸收，导致光敏材料中的电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。

这些电子-空穴对的产生导致了光敏电阻的电阻值发生变化。

光敏电阻通常由半导体材料制成，如硒化镉（CdS）或者硫化铟（InS）。

这些材料具有光敏特性，即它们对光的敏感度较高。

当光照射到光敏电阻上时，光子的能量被光敏材料吸收，导致光敏材料中的电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。

这些电子-空穴对的产生导致了光敏电阻的电阻值发生变化。

光敏电阻的电阻值与光照强度成反比。

当光强较弱时，光敏电阻的电阻值较高；而当光强较强时，光敏电阻的电阻值较低。

这是因为光照强度越强，光子的能量越高，光敏材料中的电子-空穴对的产生越多，导致电阻值降低。

光敏电阻的工作原理可以通过以下公式来描述：R = R0 * (I/I0)^n其中，R是光敏电阻的电阻值，R0是光照强度为I0时的电阻值，I是当前光照强度，n是光敏电阻的指数。

该公式表明，光敏电阻的电阻值与光照强度的关系是非线性的。

光敏电阻在实际应用中具有广泛的用途。

它常用于光控开关、光敏传感器、光电转换器等电子设备中。

例如，在光控开关中，光敏电阻可以用来检测环境光照强度的变化，从而控制开关的状态。

在光敏传感器中，光敏电阻可以用来检测光照强度的变化，并将其转换为电信号输出。

在光电转换器中，光敏电阻可以将光信号转换为电信号，从而实现光电转换功能。

总结起来，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。

它的工作原理基于光电效应和半导体材料的特性。

当光照射到光敏电阻上时，光子的能量被光敏材料吸收，导致电子-空穴对的产生，从而改变电阻值。