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第15卷 第4期大 学 物 理 实 验 V ol.15N o.42002年12月出版PHY SIC A L EXPERI ME NT OF C O LLEGEDec.2002收稿日期:2002-03-08文章编号:1007-2934(2002)04-0026-02光敏电阻特性测定及其在自动照明灯中的应用彭 勇 鲍宏志 刘文立(大连海事大学,大连,116024)摘 要 用Q J23型直流单电桥测量光敏电阻的照度特性,实验结果与理论分析基本符合,并应用光敏电阻设计了自动照明灯电路。
关键词 光敏电阻;照度;光电阻中图分类号:O44111 文献标识码:A1 前 言光敏电阻是器件中用的较广的一种,由于它体积小、灵敏度高、性能稳定、价格低,因此在自动控制、家用电器中得到广泛应用。
例如在电视机中作亮度自动调节、照相机中作自动曝光、音乐石英钟中控制晚间不奏鸣报点,另外在路灯航标灯自动控制电路、卷带自停装置及防盗报警装置中起了重要作用。
图1 CdS 光敏电阻的照度-光电阻特性2 实验原理光敏电阻是一种无结器件,它是利用半导体的光致导电特性制成的,在受光时产生空穴和电子(光生载流子),在复合前就由一电级到达另一电极,有效的参与导电,从而使光电导体的电阻率发生变化。
光照强度越强,电阻越小,目前生产的光敏电阻主要是硫化镉(cdS )光敏电阻(占90%以上)。
为提高硫化镉光敏电阻的光灵敏度,在cdS中掺入铜银等杂质。
光敏电阻的基本参数为光谱特性、照度特性、响应特性和温度特性等。
根据不同的用途对参数的要求有差别。
我们这里只研究照度特性。
照度特性是指外加一定电压时,光敏电阻的光电流(或光电阻)与照度之间的关系。
它们之间有如下的关系式:—62—I=K UαLγI—光电流;U—外加电压;L—照度K—比例系数;α—电压指数(1.1-1.2);γ—照度指数(0.5-1)根据光敏电阻的材料、尺寸、形状等因素,K,α,γ有所不同,通常用照度与光电阻曲线表达其照度特性,如图1所示。
Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究（十）——用Ledong板测电阻谈STEM教育
吴俊杰;王勤;梁森山
【期刊名称】《教学仪器与实验》
【年(卷),期】2011(027)010
【摘要】Ledong Scratch互动教学平台的传感器端口都是电阻型传感器,所以Ledong Scratch互动平台必然是可以测量电阻的,实验发现A端口的数值与A端口两端的电阻成正比,文中介绍了这一规律的推导过程。
知道这一关系之后,就可以得出任意的一个电阻型传感器的阻值-测量值关系。
文中使用了函数猜想、曲线直化等数学技巧,有一定的难度,可以作为教师参考。
【总页数】3页(P9-11)
【作者】吴俊杰;王勤;梁森山
【作者单位】北京景山学校，100006;教育部教学仪器研究所，100080;教育部教学仪器研究所，100080
【正文语种】中文
【中图分类】V44
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光敏电阻和它的应用教案示例第一篇：光敏电阻和它的应用教案示例光敏电阻和它的应用教案示例（一）教学目的1．认识光敏电阻的阻值随光照而变化的特性及其应用。
2．知道干簧继电器在电路中的作用。
（二）实验器材（按学生实验分组情况配置，下面列出的是每组的器材）1．课本图15-9的实验MG42—20A型光敏电阻1只；GD55—2型发光二极管1只；一号干电池2～4节（附电池盒）；单刀开关1只；导线若干。
2．课本图15—12、15—15的实验光敏电阻（MG42—20A型）1只；一号干电池5节（附电池盒）；JAG4—1HB型干簧继电器（或JG4H型干簧管）1只；玩具电动机1只；压电陶瓷蜂鸣器1只（可用电子门铃代替）；导线若干。
（三）教学过程1．复习(1)什么是二极管？它有什么导电特性？（二极管是半导体二极管或晶体二极管的简称，它由半导体材料制成。
二极管有单向导电特性。
）(2)发光二极管有什么特点？（发光二极管除有一般二极管的单向导电特性外，还具有①电流通过时会发光，且光亮程度与通过的电流大小有关系。
发光二极管发光时要比小灯泡省电且更灵敏；②由于制作材料不同，导电时可以发出不同颜色的光。
）(3)什么是导体的电阻？它的大小与哪些因素有关？（导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。
）2．进行新课(1)光敏电阻的特性如果我们用半导体材料制成某种电阻，那么这种电阻有什么特点呢？板书：（第二节光敏电阻和它的应用）用某种半导体材料制成的电阻，在光照下电阻大为减小，利用这种半导体可以做成体积很小的光敏电阻。
展示光敏电阻的外形，介绍光敏电阻在电路中的符号。
学生实验：让学生按课本图15—9连接电路，观察光敏电阻被光照射时和不被光照射时，发光二极管的发光情况。
实验后，师生共同讨论得出结论并板书：〈光敏电阻在光照射时电阻值比不受光照射时小得多。
〉教师：一般光敏电阻的电阻值，不受光照射时是受光照射时的100～1000倍。
中国石油大学 智能仪器 实验报告 成 绩：班级： 姓名： 同组者： 教师：光敏电阻实验【实验目的】1、 了解光敏电阻的工作原理；2、 掌握光敏电阻的光电特性，光谱响应特性，频率特性等基本特性；3、 理解光敏电阻的一般应用。
【实验原理】光敏电阻是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化．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．光敏电阻通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成的，如图1所示。
可见光波段和大气透过的几个窗口都有适用的光敏电阻，利用光敏电阻制成的光控开关在我们日常生活中随处可见,广泛应用于各种自动控制电路（如自动照明灯控制电路、自动报警电路等）、家用电器（如电视机中的亮度自动调节,照相机的自动曝光 图1 光敏电阻结构图 控制等）及各种测量仪器中。
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．本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效应的光电元件．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p n p e n e σμμ∆=∆⋅⋅+∆⋅⋅ （1）在（1）式中，e 为电荷电量，p ∆为空穴浓度的改变量，n ∆为电子浓度的改变量，μ表示迁移率。
当两端加上电压U 后，光电流为：ph AI U dσ=⋅∆⋅ （2） 式中A 为与电流垂直的表面，d 为电极间的间距。
在一定的光照度下，σ∆为恒定的值，因而光电流和电压成线性关系。
光敏电阻的伏安特性如图2所示，不同的光照度可以得到不同的伏安特性，表明电阻值随光照度发生变化。
光照度不变的情况下，电压越高，光电流也越大，而且没有饱和现象。
当然，与一般电阻一样光敏电阻的工作电压和电流都不能超过规定的最高额定值。
图2 光敏电阻的伏安特性曲线图3 光敏电阻的光电特性曲线当光电器件电极上的电压一定时，光电流与入射到光电器件上的光照强度之间的关系称为光照特性。
光敏电阻原理及应⽤⼤全光敏电阻的应⽤光敏电阻可⼴泛应⽤于各种光控电路，如对灯光的控制、调节等场合，也可⽤于光控开关，下⾯给出⼏个典型应⽤电路。
1、光敏电阻调光电路图1是⼀种典型的光控调光电路，其⼯作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻R G的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进⽽使可控硅的导通⾓增⼤，达到增⼤照明灯两端电压的⽬的。
反之，若周围的光线变亮，则R G的阻值下降，导致可控硅的导通⾓变⼩，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从⽽实现对灯光照度的控制。
图1光控调光电路注意：上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其⽤电容滤波变成平滑直流电压，否则电路将⽆法正常⼯作。
原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供过零关断的基本条件，⼜可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。
2、光敏电阻式光控开关以光敏电阻为核⼼元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如⾃锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下⾯给出⼏种典型电路。
图2是⼀种简单的暗激发继电器开关电路。
其⼯作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器⼯作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图2 简单的暗激发光控开关图3是⼀种精密的暗激发时滞继电器开关电路。
其⼯作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升⾼，其输出激发VT导通，VT的激励电流使继电器⼯作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图3精密的暗激发光控开关光敏电阻原理及应⽤简介1、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；⼊射光强，电阻减⼩，⼊射光弱，电阻增⼤。
2、结构。
光敏电阻器都制成薄⽚结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体⽚（光敏层）内就激发出电⼦—空⽳对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得⾼的灵敏度，光敏电阻的电极常采⽤梳状图案，它是在⼀定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀⾦或铟等⾦属形成的。
