光敏电阻在一定光照条件下随温度变化的特性

光敏电阻的工作原理引言概述：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。

它在许多领域中被广泛应用，例如光照控制、自动亮度调节和光电测量等。

本文将详细介绍光敏电阻的工作原理，包括光敏电阻的基本结构和原理、光敏电阻的特性以及光敏电阻的应用。

一、光敏电阻的基本结构和原理：1.1 光敏电阻的结构光敏电阻通常由光敏材料、电极和封装材料组成。

光敏材料是光敏电阻的关键部分，它能够对光线产生响应并引起电阻的变化。

电极用于连接光敏材料和电路，封装材料则对光敏电阻进行保护。

1.2 光敏电阻的原理光敏电阻的原理基于光敏材料的光电效应。

当光线照射到光敏电阻上时，光子能量会激发光敏材料中的电子，使其跃迁到导带中，从而导致电阻的变化。

光敏电阻的电阻值与光线强度呈反比关系，即光线越强，电阻越小；光线越弱，电阻越大。

1.3 光敏电阻的灵敏度光敏电阻的灵敏度是衡量其对光线变化响应的能力。

光敏电阻的灵敏度取决于光敏材料的特性和结构设计。

一般来说，光敏电阻的灵敏度越高，对光线变化的响应越敏感。

二、光敏电阻的特性：2.1 光敏电阻的光谱响应光敏电阻的光谱响应是指其对不同波长的光线的响应程度。

不同类型的光敏电阻对光线的响应范围有所差异，有些光敏电阻对可见光敏感，而有些对红外光敏感。

2.2 光敏电阻的时间响应光敏电阻的时间响应是指其对光线变化的响应速度。

光敏电阻的时间响应受到光敏材料的特性和结构设计的影响，一般来说，光敏电阻的时间响应越快，对光线变化的响应速度越高。

2.3 光敏电阻的温度特性光敏电阻的温度特性是指其在不同温度下的电阻变化情况。

光敏电阻的温度特性与光敏材料的特性密切相关，一般来说，光敏电阻的温度特性应尽可能稳定，以确保其在不同环境下的可靠性。

三、光敏电阻的应用：3.1 光敏电阻在光照控制中的应用光敏电阻可以用于光照控制系统中，通过感知环境光线的强弱来自动调节光源的亮度。

例如，在室内照明系统中，光敏电阻可以根据环境光线的变化自动调节灯光的亮度，以提供舒适的照明效果。

光敏电阻的主要参数与特性1.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。

（3）光电流◆亮电流与暗电流之差称为光电流。

2．光敏电阻的基本特性（1）伏安特性◆在一定照度下，流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。

硫化镉光敏电阻的伏安特性（2）光谱特性◆光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性，亦称为光谱响应。

下图为几种不同材料光敏电阻的光谱特性。

对应于不同波长，光敏电阻的灵敏度是不同的。

光敏电阻的光谱特性（3）光照特性◆光敏电阻的光照特性是光敏电阻的光电流与光强之间的关系，如图8-10所示。

◆由于光敏电阻的光照特性呈非线性，因此不宜作为测量元件，一般在自动控制系统中常用作开关式光电信号传感元件。

光敏电阻的光照特性（4）温度特性◆光敏电阻受温度的影响较大。

当温度升高时，它的暗电阻和灵敏度都下降。

◆温度变化影响光敏电阻的光谱响应，尤其是响应于红外区的硫化铅光敏电阻受温度影响更大。

下图为硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线。

硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线（5）光敏电阻的响应时间和频率特性◆实验证明，光电流的变化对于光的变化，在时间上有一个滞后，通常用时间常数t来描述，这叫做光电导的弛豫现象。

所谓时间常数即为光敏电阻自停止光照起到电流下降到原来的63%所需的时间，因此，t越小，响应越迅速，但大多数光敏电阻的时间常数都较大，这是它的缺点之一。

下图所示为硫化镉和硫化铅的光敏电阻的频率特性。

光敏电阻的频率特性。

光敏电阻阻值随光照强度变化的曲线
光敏电阻是一种半导体元件，其电阻值的变化与光照强度有关。

当光照强度增大时，光敏电阻的电阻值会下降，反之，当光照强度减小时，光敏电阻的电阻值会上升。

首先，我们需要了解一下光敏电阻的工作原理。

光敏电阻是一种用于探测光强度的元件。

当光照射在光敏电阻表面时，光能被半导体材料所吸收，从而导致半导体材料内部的载流子浓度发生变化，影响了电阻值的大小。

一般来说，光敏电阻的电阻值与光照强度呈反比关系，即光照强度越弱，电阻值越大，反之亦然。

1.线性段
在较弱的光照下，光敏电阻的电阻值随着光照强度的增大呈线性下降趋势。

这个段落的斜率通常称为光敏度，即光敏电阻的电阻值变化量与光照强度变化量的比值。

2.饱和段
总之，光敏电阻的电阻值随着光照强度的增大而下降，直至达到饱和点。

不同的光敏电阻元件在不同的光线波长、频率、温度等条件下都有各自的电阻随照度变化特性曲线，综合考虑要求选用合适的光敏元件。

参考文献：
丁旭儒. 物理电子学实验指导[M]. 北京: 电子行业出版社, 2009.
杜景元, 葛贻君, 郑崇伟. 半导体器件及其应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2013.。

光敏电阻特性实验报告作者: 日期:光敏电阻特性实验实验目的: 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。

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，弓I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、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)(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:表売、暗电阻的测量亮电流11 2. 67nA亮电阻R11. 87kQ暗电流12C L OluA暗电阻R2500MQ分析：一般情况下，实用的光敏电阻的暗电阻往往超过阻则在几k Q以下，可见测量数据有效。

光电器件实验(一)模板、光敏电阻探头、照光敏电阻实验原理图1M Q,甚至高达100M Q,而亮电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 行测量，作图3-2.。

3-2光照特性曲线分析：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。

表3-3光敏电阻不同光^度下的伏安数拒134 5 6 7 0 9 10 11 120 0 0 0 00 0 0 00 010 0 0.13 0. 28 0. 43 O.5S 0.73 0. 89 1.05 1.21 L38 1.E5 1. 72 1..S750 0 0. 26 0.52 0. 79 L 05 L33 L &1 L89 2.19 2. 5 2.S2 3.15 3.471000 0,37 0.75 1. 131. 52 1.922. 322. 743. 18 3.634.16 4. 575.05电阻光頤特性测试数据 i 光照度E 0 10 20 30 40 5060 70 30 90 100 :光电流I0.64 0. 991.3 1, 52 1. 75 L 9S2,12 2. 29 2, 452,63-2进图3-3光敏电阻伏安特性分析：(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。

常用光敏电阻的规格参数光敏电阻（也称为光敏电阻器或光敏电阻器件）是一种能够根据周围光照强度变化而改变电阻值的传感器。

它通常用于测量光照强度、控制光敏开关以及在各种光感应应用中使用。

以下是一些常用光敏电阻的规格参数：1.光敏电阻的灵敏度：光敏电阻的灵敏度指的是它对光照变化的响应程度。

灵敏度可以通过光照对电阻变化的比率来衡量。

一般来说，灵敏度越高，光敏电阻对光的变化越敏感。

2.光敏电阻的光照范围：光敏电阻可以适用于不同范围的光照强度。

一些光敏电阻适用于较低的光照强度，如暗室或夜间环境，而一些光敏电阻则适用于较高的光照强度，如户外或强照明环境。

3.光敏电阻的响应时间：光敏电阻的响应时间指的是它从检测到光照变化到产生电阻变化的时间。

响应时间越快，光敏电阻对光照变化的响应就越及时。

4.光敏电阻的光线谱响应：光敏电阻对不同波长光的响应程度不同。

可以通过光线谱响应来描述光敏电阻在不同波长光下的电阻变化。

5.光敏电阻的电阻范围：光敏电阻的电阻范围可以根据具体需求来选择。

一般来说，电阻范围越宽，光敏电阻适用于更广泛的应用。

6.光敏电阻的温度特性：光敏电阻的电阻值可能会受到温度的影响。

因此，在选择光敏电阻时，需要考虑温度特性以及它的工作温度范围。

7.光敏电阻的可靠性和寿命：光敏电阻的可靠性指的是它的稳定性和精准性。

而寿命则指的是光敏电阻的使用寿命，即它能够正常工作的时间。

当然，以上仅列举了一些常见的光敏电阻规格参数。

在选择光敏电阻时，还需要考虑其他因素如价格、尺寸、耐久性以及与其他电子元件的兼容性等。

不同厂商生产的光敏电阻可能存在一些差异，因此在购买时需要仔细查看产品规格表并选取适合自己应用的光敏电阻。

光敏电阻特性【实验目的】1.了解光敏电阻的基本特性。

2.测量光敏电阻的伏安特性曲线和光照特性曲线。

【实验仪器】DH-CGOP1光电传感器实验仪1套（包括灯泡盒，光敏电阻LDR ，九孔板实验箱,1K 电阻）；DH-VC3直流恒压源1台；万用表1块；导线若干【实验原理】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一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，从而造成光敏电导率增加，电导率的改变量为p n pe ne σμμ∆=∆+∆\*MERGEFORMAT (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，μp 为空穴的迁移率，μn 为电子的迁移率。

当光敏电阻两端加上电压U 后，光电流为ph A I U d σ=∆\*MERGEFORMAT (2)其中A 为与电流垂直的截面积，d 为电极间的距离。

由和可知，光照一定时，光敏电阻两端所加电压与光电流为线性关系，呈电阻特性。

光照愈强，阻值愈低。

入射光消失后，由光子激发产生的电子一空穴对将逐渐复合，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。

1.伏安特性光敏传感器在一定的入射照度下，光敏元件的电流I与所加电压U之间的关系称为光敏器件的伏安特性。

简述光敏电阻的特点
光敏电阻是一种灵敏度高、响应速度快、结构简单、容易制备的光敏元件。

其主要特点如下：
1. 灵敏度高：在光照条件下，其电阻值会明显变化，容易检测光信号的强弱。

2. 响应速度快：光敏电阻的响应速度可以达到微秒级，适合应用于对光信号快速响应的场合。

3. 结构简单：光敏电阻的结构相对简单，通常由一片光敏材料和两个电极组成。

4. 容易制备：光敏电阻的制备工艺相对容易，同时其成本也比较低廉。

5. 适用范围广：光敏电阻可以应用于光电转换、光控制、光检测等领域，具有广泛的应用前景。

光敏电阻的特点及其应用光敏电阻是一种光电传感器，其特点在于能够将光线的变化转化为电阻值的变化。

本文将从感光特性、电阻变化、响应时间、灵敏度高、稳定性好、应用广泛、耐高温和价格低廉等方面，详细介绍光敏电阻的特点及其应用。

1.感光特性光敏电阻的感光原理基于半导体的光电效应。

当光子照射到光敏电阻的表面时，光子能量转化为电子能量，产生电子-空穴对。

这些电子-空穴对参与导电，导致光敏电阻的阻值发生变化。

不同光照条件下，光敏电阻的阻值也会相应变化。

2.电阻变化光敏电阻的电阻变化原理是光电效应的结果。

在无光条件下，光敏电阻的阻值较高。

当光线照射到光敏电阻上时，光子能量将半导体中的束缚电子激发成为自由电子，参与导电，导致电阻值降低。

光敏电阻的电阻变化取决于光照强度和入射光波长。

3.响应时间光敏电阻的响应时间是其重要性能之一。

响应时间指从光照变化到电阻值稳定变化的时间。

一般来说，光敏电阻的响应时间较快，能够在短时间内对光线变化作出响应。

这种快速响应特性使得光敏电阻在许多应用场景中表现出色。

4.灵敏度高光敏电阻的灵敏度指其电阻值对光照变化的敏感性。

高灵敏度的光敏电阻能够在较低的光照强度下产生明显的电阻变化，从而使得电路对光线变化反应更加灵敏。

通过优化材料和结构设计，可以进一步提高光敏电阻的灵敏度。

5.稳定性好稳定性好是光敏电阻的重要优点之一。

在长时间的使用过程中，光敏电阻的阻值不会发生显著变化。

这使得光敏电阻在各种应用场景中表现出良好的稳定性，从而使得基于光敏电阻的传感器具有较高的长期可靠性。

6.应用广泛由于光敏电阻具有感光、电阻变化、快速响应、高灵敏度以及稳定性好等特点，使得其广泛应用于各种领域。

例如，光敏电阻在照相机自动曝光控制系统、环境光检测、光学通信以及太阳能电池等领域发挥着重要作用。

此外，光敏电阻还在测量、计量、工业自动化和机器人等领域有广泛应用。

7.耐高温某些类型的光敏电阻具有较好的耐高温性能。

这些高温光敏电阻能够在较高温度环境下正常工作，对于高温环境下的光学检测和控制具有重要意义。