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光敏电阻的工作原理光敏电阻（也称为光敏电阻器或光敏电阻器件）是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。
它是一种光敏材料和电阻器的结合体，广泛应用于光控开关、光敏传感器、光电自动控制系统等领域。
光敏电阻的工作原理基于光敏材料的光电效应。
光敏材料通常是一种半导体材料，如硒化铟（InSe）、硒化铋（Bi2Se3）等。
当光照射到光敏电阻上时，光子的能量被光敏材料吸收，导致材料中的电子受激跃迁到导带或价带中。
这个过程中，光子的能量被转化为电子的能量。
光敏电阻的电阻值随着光照强度的变化而变化。
当光照强度增加时，光敏材料中的电子跃迁到导带中，导致导电能力增强，电阻值减小。
相反，当光照强度减小或光源被遮挡时，电子重新回到价带中，导致导电能力减弱，电阻值增大。
光敏电阻的电阻变化与光照强度之间存在着一定的函数关系，这个关系可以通过光敏电阻的光电特性曲线来表示。
光电特性曲线可以描述光敏电阻的电阻值随光照强度变化的规律。
一般情况下，光敏电阻的光电特性曲线呈现出一个非线性关系，即电阻值与光照强度之间不是简单的线性关系。
为了更好地利用光敏电阻的特性，常常需要根据具体应用的需求来选择合适的光敏电阻。
光敏电阻的主要参数包括电阻值、光敏特性、光敏响应时间等。
电阻值决定了光敏电阻在电路中的作用，光敏特性决定了光敏电阻对不同波长光的响应能力，光敏响应时间则决定了光敏电阻对光照变化的快速响应能力。
在实际应用中，光敏电阻常常需要与其他元件（如电源、运算放大器、比较器等）组成电路来完成特定的功能。
例如，光敏电阻可以与运算放大器组成光敏传感器电路，用于检测光照强度变化并输出相应的电信号。
另外，光敏电阻还可以与其他元件组成光控开关电路，用于控制照明设备的开关。
总结起来，光敏电阻是一种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敏材料的光电效应，通过光子的能量转化为电子的能量来实现电阻值的变化。
光敏电阻的电阻变化与光照强度之间存在着一定的函数关系，可以通过光敏电阻的光电特性曲线来表示。
一、实验目的1. 了解光敏电阻的基本工作原理和特性。
2. 测量光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性。
3. 分析光敏电阻在不同光照条件下的性能变化。
4. 掌握光敏电阻的应用设计方法。
二、实验原理光敏电阻是一种半导体材料制成的电阻，其电阻值随入射光的强度变化而变化。
当光照射到光敏电阻上时，光子能量被半导体材料吸收，使电子从价带跃迁到导带，产生自由电子和空穴，从而导电性增强，电阻值减小。
三、实验仪器与材料1. 光敏电阻2. 光源（如白炽灯、激光笔等）3. 光照度计4. 电压表5. 电流表6. 可调电源7. 电阻箱8. 电路连接线四、实验内容与步骤1. 光敏电阻的光照特性测试（1）将光敏电阻接入电路，连接电压表和电流表。
（2）调整光源，使其垂直照射到光敏电阻上。
（3）改变光照强度，记录不同光照强度下的电压和电流值。
（4）绘制光照特性曲线。
2. 光敏电阻的光谱特性测试（1）将光敏电阻接入电路，连接电压表和电流表。
（2）使用不同波长的光源照射光敏电阻。
（3）记录不同波长下的电压和电流值。
（4）绘制光谱特性曲线。
3. 光敏电阻的伏安特性测试（1）将光敏电阻接入电路，连接电压表和电流表。
（2）调整电源，使电压逐渐增加。
（3）记录不同电压下的电压和电流值。
（4）绘制伏安特性曲线。
4. 光敏电阻的性能分析（1）根据光照特性曲线，分析光敏电阻在不同光照强度下的响应速度和灵敏度。
（2）根据光谱特性曲线，分析光敏电阻对不同波长光的响应特性。
（3）根据伏安特性曲线，分析光敏电阻在不同电压下的工作状态。
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的增加而减小，且在一定光照强度范围内，电阻值与光照强度呈线性关系。
2. 光谱特性测试结果实验结果显示，光敏电阻对不同波长的光有不同的响应特性。
在可见光范围内，光敏电阻对绿光和蓝光的响应较好。
3. 伏安特性测试结果实验结果显示，光敏电阻在不同电压下的工作状态不同。
光敏电阻原理及应用大全 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020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、光敏电阻器是利用的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。
光敏电阻的工作原理光敏电阻，也被称为光敏电阻器或者光敏电阻元件，是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的元件。
它在光敏电子器件中广泛应用，如光电传感器、光控开关、光电耦合器等。
本文将详细介绍光敏电阻的工作原理以及其应用。
一、光敏电阻的基本原理光敏电阻的工作原理基于光敏材料的光电效应。
光敏电阻通常由半导体材料或者化合物材料制成，其中包含有光敏材料。
光敏材料能够吸收光能，并将其转化为电能。
当光照射到光敏电阻上时，光子的能量被光敏材料吸收，使得光敏材料内的电子跃迁到导带带或者价带中。
这个跃迁过程会导致光敏材料内部的电荷分布发生变化。
当光照强度增加时，光敏材料内的电子跃迁的数量也会增加，从而导致电阻值的变化。
二、光敏电阻的特性1. 光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，反之亦然。
这种变化是非线性的，通常呈指数关系。
2. 光敏电阻的响应速度相对较慢，通常在毫秒级别。
这是由于光敏材料内部电子跃迁的过程需要一定的时间。
3. 光敏电阻的光谱响应范围广，可覆盖可见光和红外光等多个波段。
4. 光敏电阻的温度特性较为稳定，可以在一定的温度范围内工作。
三、光敏电阻的应用光敏电阻由于其工作原理和特性的优势，被广泛应用于各种光敏电子器件中。
1. 光电传感器：光敏电阻可以用作光电传感器的核心元件。
通过测量光敏电阻的电阻值变化，可以获取光照强度的信息。
这种传感器常用于光照控制系统、环境监测仪器等领域。
2. 光控开关：光敏电阻可以用作光控开关的感应元件。
当光敏电阻所在的环境光照强度超过或者低于设定的阈值时，光控开关会自动打开或者关闭。
这种开关常用于照明系统、室内自动化控制等场合。
3. 光电耦合器：光敏电阻可以与发光二极管（LED）组成光电耦合器。
当LED 发出光线照射到光敏电阻上时，光敏电阻的电阻值会发生变化，从而实现信号的传输和隔离。
光电耦合器广泛应用于电力电子设备、通信系统等领域。
4. 光敏电阻的其他应用：除了上述应用外，光敏电阻还可以用于光电测量仪器、光敏电路的设计等领域。
光敏电阻测量温度原理光敏电阻是一种基于光敏效应的传感器，它的电阻值随光照强度的变化而变化。
光敏电阻通常由半导体材料制成，当光照射到光敏电阻上时，光子的能量会激发材料中的电子，使其跃迁到导带中，从而改变了材料的电导率和电阻值。
在测量温度方面，光敏电阻可以通过测量其电阻值的变化来间接地反映温度的变化。
这是因为材料的电导率和电阻值与温度密切相关。
一般来说，当温度升高时，材料的电导率会增加，电阻值会减小；反之，当温度降低时，电导率会减小，电阻值会增加。
光敏电阻测量温度的原理基于这种温度与电阻值的关系。
通过将光敏电阻与一个电路连接起来，当光照射到光敏电阻上时，电路中的电流会发生变化，通过测量电路中的电流变化，我们可以间接地推测出光敏电阻所处的温度。
具体而言，光敏电阻通常与一个电流源和一个电压测量器相连接。
当光照射到光敏电阻上时，光照强度的变化会导致电路中的电流发生变化，进而改变电压测量器的读数。
利用电流与电压之间的关系，我们可以通过测量电压的变化来推断光敏电阻所受的光照强度和温度变化。
在实际应用中，光敏电阻测量温度的原理被广泛应用于各种温度传感器中。
例如，在室内温度控制系统中，光敏电阻可以用来检测环境光照强度的变化，并通过与温度控制器相连接，实现自动调节室内温度的功能。
此外，光敏电阻还可以应用于温度监测和报警系统中，用于监测温度异常并触发相应的报警装置。
光敏电阻测量温度的原理具有一定的优势和局限性。
首先，光敏电阻具有体积小、重量轻、响应速度快的特点，可以方便地集成到各种设备和系统中。
其次，光敏电阻具有较高的线性度和稳定性，可以提供较为准确和可靠的温度测量结果。
然而，光敏电阻也存在一些限制，如对光照强度和温度的灵敏度有一定的要求，对环境光的干扰较为敏感等。
光敏电阻利用光敏效应实现了对温度的测量。
通过测量光敏电阻的电阻值变化，可以间接地推断出温度的变化。
这一原理在温度传感器和温度控制系统中得到了广泛的应用。
尽管光敏电阻存在一些局限性，但其优点仍使其成为温度测量领域中常用的传感器之一。
光电导效应的光电器件
光电导效应是指当光照射到半导体材料时，会产生电子-空穴对，从而使半导体的电导率增加的现象。
利用光电导效应可以制作多种光电器件，例如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。
光敏电阻是一种基于光电导效应的电阻器件，其电阻值随着光强的增加而减小。
光敏电阻通常由半导体材料制成，例如硅、锗、砷化镓等。
当光照射到光敏电阻上时，会产生电子-空穴对，从而使半导体的电导率增加，电阻值减小。
光敏电阻的优点是响应速度快、灵敏度高、成本低，广泛应用于光控开关、光探测器、光敏传感器等领域。
光敏二极管和光敏三极管是一种基于光电导效应的二极管和三极管器件，其工作原理与光敏电阻类似，但具有更高的灵敏度和更快的响应速度。
光敏二极管和光敏三极管通常由硅、锗等半导体材料制成，当光照射到光敏二极管或光敏三极管上时，会产生电子-空穴对，从而使半导体的电导率增加，产生电流信号。
光敏二极管和光敏三极管的优点是灵敏度高、响应速度快、噪声低，广泛应用于光通信、光探测器、光敏传感器等领域。
除了上述光电器件外，利用光电导效应还可以制作其他光电器件，例如光敏电池、光敏集成电路等。
这些光电器件在光学通信、光学检测、光学控制等领域具有广泛的应用前景。
光敏电阻及其应用作者：马爱霞梁妍来源：《科技资讯》2017年第14期摘要：光敏电阻是一种无极性的纯电阻，其阻值随入射光的强弱而改变。
我们把电阻随入射光的强弱改变的现象称为半导体的光电效应。
该文讲述的是可见光光敏电阻在各种实际电路的连接及原理。
先是讲述了光敏电阻的构成、电阻变化原理、电阻的阻值变化特征等。
并重点阐述了光敏电阻的应用，重点介绍的是其在照相机自动曝光控制电路中的应用、应急自动照明灯电路中的应用及其在火灾报警电路中的应用。
关键词：光敏电阻自动曝光火灾报警中图分类号：TN361 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（b）-0033-02光敏电阻本质上就是一个纯电阻元件，并且没有极性。
它既可接到直流电路中使用，也可接于交流电源电路中使用。
光敏电阻其制作材料是半导体，工作原理就是利用半导体的光电效应。
它的电阻值会随着入射光的强弱而发生改变；即当入射光较强时，电阻较小，当入射光变弱时，电阻比较大。
由此种原理制成的光敏电阻器可用于光的波长、单一色光的强弱测量、光信号的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）等。
1 光敏电阻的结构和工作原理1.1 光敏电阻的结构光敏电阻的基本结构是下面的陶瓷基板，两侧使用两只金属电极接成引脚。
光敏电阻的外部包裹着一层透明树脂防潮膜，在起到能透射光线作用的同时，还能起到加固的作用，同时起到防潮的目的。
它的两片金属电极互相交，呈梳齿形状交错。
半导体光敏层均匀分布在波纹状的梳齿间隙里。
这一层很薄的半导体光敏层，是通过涂抹、喷涂或烧结在陶瓷基板上形成。
这种制作一方面可保证较大的受光表面，又可以减小电极之间的距离，同时也能提高该器件的灵敏度。
1.2 光敏电阻的工作原理光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应。
当光线透过梳齿间隙的树脂膜，照射到半导体材料的光敏层上时，半导体满带（价带）中的电子吸收到光线照射的能量，当价带的电子吸收太阳光的能量达到能够使其跃迁的数值时，电子就由半导体的满带跃迁到半导体的导带，由此增加了一对电子与空穴对（在满带中多出一个带正电荷的空穴，在导带中新增一个带负电荷的自由电子）。
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1~10M Ω；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。
