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实验一 光敏电阻实验

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实验一 光敏电阻实验
一、 实验目的：
了解光敏电阻的光谱响应特征、光照特性和伏安特性等基本特性
二、 基本原理：
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。
三、 需用器件与单元：
CSY—2000G主机箱、光源、滤色片、 光电器件实验（一）模板 、cds光敏电阻、
光照度探头。
四、 实验步骤：
1、亮电阻和暗电阻测量
（1） 图1-1是光电阻实验原理图

（2） 按图1-1的光学系统装置图，安装好
普通光源和光照度计探头及遮光筒，将主机箱的0~12V的可调电源与普通光源
的两个插孔相连，将可调电源的调节旋钮逆时针方向慢慢调到底。将照度计探
头的两个插孔与主机箱照度计输入端“+”、“─”相应连接。打开主机箱电源，
顺时针方向慢慢增加0~12V可调电源，使主机箱照度计显示100LX（按下按钮
×1）。

图1-1 光敏电阻实验原理
图1-2光敏电阻实验接线图
（3） 撤下照度计连线及探头，换上光敏电阻。将光敏电阻的一个插孔连到主机箱
固定稳压电源+5V的“+”插孔上。光敏电阻的另一个插孔连到主机箱电流表
输入端的“+”插孔上，电流表输入端“─”插孔与+5V稳压电源的“┴”相连。
（4） 在光敏电阻与光源之间用遮光筒连接后，10秒钟左右（可观察主机箱上的定
时器）读取电流表（可选择电流表合适的档位20mA档）的值为亮电流I亮。
（5） 将0~12V可调电源的调节旋钮逆时针方向慢慢旋到底后，10秒钟左右读取电
流表（20μA档）的值为暗电流I暗。
（6） 根据以下公式，计算亮阻和暗阻（照度100LX 、U测5V）
R亮=U测 / I亮 ； R暗=U测 / I
暗

（7） 光敏电阻在不同的照度下有不同的亮阻和暗阻；在不同的测量电压（U测）下
有不同的亮阻和暗阻。如有兴趣可重复以上实验步骤做实验。
2、光照特性测量
光敏电阻的测量电压（U测）为+5V时，光敏电阻的光电流随光照强度变化而变
化，它们之间的关系是非线性的。调节光源0~12V电压得到不同的光照度(测量方法
同以上实验)，测得数据填入表1—1，并作曲线图。
表1—1
强度（LX）
100 300 500 700 900 1100 1300 1500
电流mA

光照度 （LX）
图1—3光敏电阻光照特性实验曲线
3、伏安特性测量
在一定的光照强度下，光电流随外加电压的变化而变化，测量时，在给定光照
强度100LX时，光敏电阻输入0-5V可调电压，调节0-5V电压（由电压表监测），测

I
得流过光敏电阻的电流,测得数据填入表1-2，并作不同照度的三条伏安特性曲线。
表1-2
型号：MT5528 电压（U） 1.25 2 3 4 5
照
度 LX 100 电流（mA） 300 电流（mA）
500 电流（mA）
光电流

VCC
图1—4光敏电阻伏安特性
4 、光谱特性测量
（1）光敏电阻对不同波长的光，接收的光灵敏度是不一样的，这就是光敏电阻
的光谱特性。实验时线路接法同图1-2，在光路装置中先用照度计窗口对准遮光筒，
然后撤下光源前盖,更换不同的滤光片，得到对应各种颜色的光。作光谱特性时，
需调节光源强度（调0—12V电压），得到相同的照度。光敏电阻在某一固定工作电
压下（+5V），在同一照度下（例如100LX），在不同波长（颜色）时测量流过光敏电
阻的电流值，就可作出其光源特性曲线。实验数据如下表所示：
表1-3

颜色
波长
(nm)

型号MT5528

100LX照度下的电流
红 650
橙 610
黄 570
绿 530
青 480
蓝 450
紫 400

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实验光敏电阻测量

实验光敏电阻测量


θ(度) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
cosθ 1 0.984808 0.939693 0.866025 0.766044 0.642788 0.5 0.34202 0.173648 0
cos2θ 1 0.969846 0.883022 0.75 0.586824 0.413176 0.25 0.116978 0.030154 0
I
况下计算绘出光敏电 0 阻的光照特性曲线。 10
❖ （u=5V）
20
(I/I0-I的曲线，即cos2θ-I 30
的曲线）
40
50
60
70
80
90
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
I(mA) 1.09 1.072 1.032 0.96 0.85 0.728 0.603 0.47 0.38 0.342
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
+4
空穴
+4
+4
+4
+4
自由电子
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
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。
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
光敏电阻工作原理图
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
常见的光敏电阻
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
光敏电阻的特性实验报告

光敏电阻的特性实验报告

光敏电阻的特性实验报告光敏电阻的特性实验报告引言：光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的器件。

它在各种电子设备中被广泛应用，如光敏开关、光敏传感器等。

本实验旨在探究光敏电阻的特性，并通过实验数据分析其工作原理。

实验材料：1. 光敏电阻2. 电压源3. 电流表4. 电阻箱5. 光源6. 实验电路板实验步骤：1. 将光敏电阻连接到电路板上，注意正确连接极性。

2. 将电流表与电阻箱串联，连接到电路板上。

3. 将电压源与电路板相连，调节电压值为适当范围。

4. 将光源照射到光敏电阻上，并记录电流表的读数。

5. 改变光源的距离或强度，重复步骤4，记录多组数据。

实验结果：通过实验记录的数据，我们可以得到以下结论：1. 光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小。

当光照强度较弱时，电阻值较大；当光照强度较强时，电阻值较小。

这与光敏电阻的工作原理相符。

2. 光敏电阻的电阻值与光照距离成反比关系。

当光源距离光敏电阻较远时，光照强度较弱，电阻值较大；当光源距离光敏电阻较近时，光照强度较强，电阻值较小。

3. 光敏电阻的电阻值变化不仅与光照强度有关，还与光源的波长有关。

不同波长的光照射到光敏电阻上，其电阻值的变化程度也不同。

讨论与分析：光敏电阻的特性实验结果与我们对其工作原理的理解相符。

光敏电阻的工作原理是基于光敏材料的光电效应。

当光照射到光敏电阻上时，光子的能量被光敏材料吸收，使其内部电子跃迁到导带中，从而导致电阻值下降。

因此，光敏电阻能够根据光照强度的变化来改变电阻值。

在实际应用中，光敏电阻常用于光敏传感器中。

通过测量光敏电阻的电阻值，可以获得环境光照强度的信息。

在自动照明系统中，光敏电阻可以根据光照强度的变化来控制灯光的亮度，实现自动调节。

此外，光敏电阻还可以用于光敏开关的设计。

通过光敏电阻的电阻值变化，可以实现光敏开关的开关控制。

当光照强度达到一定阈值时，光敏电阻的电阻值发生变化，从而触发开关动作。

结论：通过本次实验，我们深入了解了光敏电阻的特性和工作原理。

实验一光敏电阻特性测量实验

实验一光敏电阻特性测量实验

光电子技术基础实验报告实验题目光敏电阻特性测量实验日期2020.09.04 姓名组别04 班级18B 学号【实验目的】1、了解光敏电阻的工作原理和使用方法；2、掌握光强与光敏电阻电流值关系测试方法；3、掌握光敏电阻的光电特性及其测试方法；4、掌握光敏电阻的伏安特性及其测试方法；5、掌握光敏电阻的光谱响应特性及其测试方法；6、掌握光敏电阻的时间响应特性及其测试方法。

【实验器材】光电技术创新综合实验平台一台特性测试实验模块一块光源特性测试模块一块连接导线若干【实验原理】光敏电阻在黑暗的室温条件下，由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导，该电导称为暗电导，其倒数为暗电阻，一般的暗电导值都很小（或暗电阻阻值都很大）。

当有光照射在光敏电阻上时，电导将变大，这时的电导称为光电导。

电导随光照量变化越大的光敏电阻，其灵敏度就越高，这个特性就称为光敏电阻的光电特性，也可定义为光电流与照度的关系。

光敏电阻在弱辐射和强辐射作用下表现出不同的光电特性（线性和非线性），实际上，它的光电特性可用在“恒定电压”下流过光敏电阻的电流IP ，与作用到光敏电阻上的光照度 E 的关系曲线来描述，不同材料的光照特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。

光敏电阻的本质是电阻，因此它具有与普通电阻相似的伏安特性。

在一定的光照下，加到光敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。

光敏电阻的符号和连接【实验注意事项】1、打开电源之前，将“电源调节”处旋钮逆时针调至底端；2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后，方可打开电源进行实验；3、若照度计、电流表或电压表显示为“1＿”时说明超出量程，选择合适的量程再测量；4、严禁将任何电源对地短路。

5、仪器通电测试前，一定要找老师检查后方可通电测试。

【主要实验步骤】基础实验：组装好光源、遮光筒和光探结构件，如下图所示：1、打开台体电源，调节照度计“调零”旋钮，至照度计显示为“000.0”为止。

实验一_光敏电阻特性参数及其测量

实验一_光敏电阻特性参数及其测量

实验二 光电池的偏置与基本特性的实验 1. 实验目的
硅光电池常有 3 种偏置方式，即自偏置、零伏偏置与反向偏置。在不同偏置下，硅光电池表现出不同 的特性（“光电技术” 3.2.3 节对其进行了详细的叙述）。通过典型光电池的各种偏置电路的实验，掌握这 些特性对正确选用硅光电池的偏置电路是非常重要。
2. 实验内容
12
180
12
200
测量公式 RL=Ubb/Ip
二、光敏电阻光照特性测量
利用 YHGD­1 型光电实验平台和图 2­1 所示的测量电路可以测量光敏电阻的光照特性。首先将发光二 极管发出的光用照度计标定出发光管电流 If 与受光面照度 Ev 间的关系，然后，将光敏电阻的光敏面置于照 度计标定的受光面上。通过改变发光管电流 If 获得一族光照度及其所对应的阻值 Rp。将 If 与阻值 Rp 分别 用直角坐标与以 10 为底的对数坐标画出光照特性曲线，比较二曲线，分析它们的特点。
当停止辐射时，由于光敏电阻体内的光生电子和光生电荷需要通过
复合才能恢复到辐射作用前的稳定状态，而且随着复合的进行，光生载流子数密度在减小，复合几率在下
降，所以，停止辐射的过渡过程要远远大于入射辐射的过程。停止辐射时光电导率和光电流的变化规律可
表示为
2. 时间响应的测量
Ds
=
Ds 0
1 1+ t /t
实验一 光敏电阻特性参数及其测量
1. 实验目的：
通过光敏电阻特性参数的测量实验，学习光敏电阻的基本工作原理；掌握光敏电阻的光照特性、时间 响应特性和伏安特性等基本特性。达到能够选用光敏电阻进行光电检测的目的。
2. 实验仪器：
1） YHGDS­Ⅰ型光电实验平台主机系统； 2） YHGDS­Ⅰ型光电实验平台系统所提供的配件；