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光敏电阻的主要参数与特性(精)

光敏电阻的主要参数与特性(精)
光敏电阻的主要参数与特性(精)

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

光敏电阻特性测试实验

实验系列二、光敏电阻特性测试实验 光通路组件 图1-2 光敏电阻实验仪光通路组件 功能说明: 分光镜:50%透过50%反射镜,将平行光一半给照度计探头,一半给等测光器件,实验测试方便简单,照度计可实时检测出等测器件所接收的光照度。 1、实验之前,J4通过彩排线缆与光通路组件的光源接口相连,连接之后电路部分方可对光源对行控制。光照度计与照度计探头相连(颜色要相对应) 2、BM2拨向上时,光源发光为脉冲光,脉冲宽度由“脉冲宽度调节电位器”进行调节(用于做光敏电阻时间响应特性实验)。 一、实验目的 1、学习掌握光敏电阻工作原理 2、学习掌握光敏电阻的基本特性 3、掌握光敏电阻特性测试的方法 4、了解光敏电阻的基本应用 二、实验内容 1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验 2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验 3、光敏电阻光电流测试实验; 4、光敏电阻的伏安特性测试实验 5、光敏电阻的光电特性测试实验 6、光敏电阻的光谱特性测试实验 7、光敏电阻的时间响应特性测试实验 8、精密的暗激发开关电路设计实验 三、实验仪器 1、光敏电阻综合实验仪 1个 2、光通路组件 1套 3、光照度计 1台 4、2#迭插头对(红色,50cm ) 10 根 5、2#迭插头对(黑色,50cm ) 10根 6、三相电源线 1根 7、实验指导书 1本 8、20M 示波器 1台

四、实验原理 1. 光敏电阻的结构与工作原理 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。无光照时,光敏电阻值很大,电路中电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时,它的阻值急剧减小,电路中电流迅速增大。 2. 光敏电阻的主要参数 光敏电阻的主要参数有: (1)光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻, 此时流过的电流称为暗电流。 (2)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)亮电流与暗电流之差称为光电流。 3. 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。图2-2为硫化镉光敏电阻的伏安特性曲线。由图可见,光敏电阻在一定的电压范围内,其I-U 曲线为直线。 (2)光照特性 光敏电阻的光照特性是描述光电流I 和光照强度之间的关系,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。图2-3为硫化镉光敏电阻的光照特性。 (3) 光谱特性 光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用,即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光敏电阻的光谱特性,亦称为光谱响应。图2-4 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,而且不同材料的光敏电阻光谱响应曲线也不同。 五、实验步骤 1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验 (1)将光敏电阻完全置入黑暗环境中(将光敏电阻装入光通路组件,不通电即为完全黑暗),使用万用表测试光敏电阻引脚输出端,即可得到光敏电阻的暗电阻R 暗。 (注:由于光敏电阻个性差异,某些暗电阻可能大于200M 欧,属于正常。) (2)组装好光通路组件,将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连(红为正极,黑为负极),将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 4030 2010 I / m A 10010001 x 500 mW 1001 x 200 101 x 0.05 0.100.150.200.250.300.350.40I / m A S r / (%) 20 40 60 80 100 0 1.53

光敏电阻基本特性测量

光敏电阻基本特性测量 教学目的: 光传感器是测量端与信息处理系统的中间环节,可以理解为把光信息变换为电信息的一个元件, 光敏电阻 就是基于内光电效应的一种光传感器,光敏电阻具有灵敏度高,光谱特性好,使用寿命长,稳定性高,体积小以及制造工艺简单等特点,因此作为开关式光电信号传感器广泛应用在自动化技术中。自然界中有很多信息是通过光辐射形式传播的,用常规的仪器无法检测,而通过光电器件则可获得这些信息;光敏电阻体型小,灵敏度高,价格便宜,灵敏度峰值Gds(520mm),根据其特性可实际用于摄像机的露点计﹑光控制器﹑光联结器﹑光电继电器等方面。 制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物,硒化物和锑化物等半导体材料,在可见光范围内,常用的光敏电阻是硫化镉(CdS)本实验即采用该种光敏电阻,光敏电阻的主要参量有暗电阻,亮电阻,光谱范围,峰值波长和时间常量等,基本特性有伏安特性,光谱特性,光照特性等 通过本次实验,学生不仅能对光敏电阻的特性有一定的了解,还可以学习到光路的调整方法,有助于学生动手能力的培养. 教学安排: 本实验学时数为4学时。 原理综述: 光照下物体电导率改变的现象称为内光电效应(光导效应)光敏电阻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,同时在价带留下空穴,由于材料中载流子数目增加,材料的电导率增加,电导率的改变量为 p n pe ne σμμ?=?+? (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, μΡ为空穴的转移率, μn 为电子的迁移率. 当光敏电阻两端加上电压U 之后,光电流为 ph A I U d σ=? (2) 其中A 为与电流垂直的截面积,d 为电极间的距离,由(1)和(2)可知,光照一定时,光敏电阻两端电压与光电流为线性关系,呈电阻特性,该直线经过零点,其斜率反映在该光照下的阻值状态. 光照特性是指在一定的外加电压下,光敏电阻的光电流与光通量之间的关系.。光电流随着照度的变化而改变的规律称为光照特性。不同类型的光敏电阻的光照特性不同,当入射光很强或很弱时,光敏电阻的光电流与光照之间会呈现非线性关系。其他照度区域近似呈线性关系"不同类型的光敏电阻的光照特性不同,但大多数光敏电阻的光照特性是非线性的。 仪器平台: 本仪器是一种测量光敏电阻基本特性的实验装置,包括伏-安特性和光照特性。结构如图(一)所 示,在导轨上安置五个磁力滑座,分别将光源、两个聚光镜、偏振器、接收器插入滑座內。打开光源,调整聚光镜,使平行光均匀入射到偏振片上,调整聚光镜及接收器使它们处于同一光轴。旋转偏振器的手轮刻度为零时通过的光能最强、刻度为90°时通过的光能最弱。通过旋转手轮改变入射到接收器的光强。根据光敏电阻特性:在一定照度下测

光敏电阻的物理特性

Ⅰ.光敏电阻的物理特性 光敏电阻: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。Ⅱ.组成特性 光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,又称为光电导探测器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。还有另一种入射光弱,电阻减小,入射光强,电阻增大。 Ⅲ.作用 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)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。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。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。 根据光敏电阻的光谱特性,可分为三种光敏电阻器:紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器、可见光光敏电阻器。 Ⅳ.参数特性 (1)光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下,当有光照射时,流过的电流称为光电流,外加电压与光电流之比称为亮电阻,常用“100LX”表示。(2)暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下,当没有光照射的时候,流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻,常用“0LX”表示。(3)灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值(暗电阻)与受光照射时的电阻值(亮电阻)的相对变化值。 (4)光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度,是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线,就可以得到光谱响应的曲线。 (5)光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出,随着的光照强度的增加,光敏电阻的阻值

实验报告 光敏电阻基本特性的测量

告验报实 号:实验成绩:班级:学姓名:同组姓名:实验日期:08/4/14 指导老师:助教15 批阅日期: 光敏电阻基本特性的测量 【实验目的】 1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 2.了解简单光路的调整原则和方法. 3.在一定照度下,测量光敏电阻的电压与光电流的关系。4. 在一定电压下,测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 5. 【实验原理】 1 光敏电阻的工作原理 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: (1) 式中e为电荷电量;为空 为电子的为空穴的迁移率;为电子浓度的改变量;穴浓度的改变量; U后,光电流为 (2) 迁移率。当光敏电阻两端加上电压式中A为与电流垂直的截面积,d为电极间的 距离。 用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料.目前生产的光敏电阻主要是硫化镉.光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点,被广泛地用于自动

化技术 中. 本实验光敏电阻得到的光照由一对偏振片来控制。当两偏振片之间的夹 ,其中:为不加偏振片时的光照,角为D时,光照为为当量偏振片平行时的透明度。 2 光敏电阻的基本特性 光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。3.附上实验中的光路图: 【实验数据记录、实验结果计算】 1测量光敏电阻的电压与光电流的关系 在调整好光路后,就可以做这一个内容的实验了。下面附上这个实验内容的电路图: 表中记录的数据为的值,单位为

光敏电阻伏安特性、光敏二极管光照特性

光敏传感器的光电特性研究 (FB815型光敏传感器光电特性实验仪) 凡是将光信号转换为电信号的传感器称为光敏传感器,也称为光电式传感器,它可用于检测直接由光照明度变化引起的非电量,如光强、光照度等;也可间接用来检测能转换成光量变化的其它非电量,如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。 光敏传感器的物理基础是光电效应,通常分为外光电效应和内光电效应两大类,在光辐射作用下电子逸出材料的表面,产生光电子发射现象,则称为外光电效应或光电子发射效应。基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。另一种现象是电子并不逸出材料表面的,则称为是内光电效应。光电导效应、光生伏特效应都是属于内光电效应。好多半导体材料的很多电学特性都因受到光的照射而发生变化。因此也是属于内光电效应范畴,本实验所涉及的光敏电阻、光敏二极管等均是内光电效应传感器。 通过本设计性实验可以帮助学生了解光敏电阻、光敏二极管的光电传感特性及在某些领域中的应用。 【实验原理】 1.光电效应: (1)光电导效应: 当光照射到某些半导体材料上时,透过到材料内部的光子能量足够大,某些电子吸收光子的能量,从原来的束缚态变成导电的自由态,这时在外电场的作用下,流过半导体的电流会增大,即半导体的电导会增大,这种现象叫光电导效应。它是一种内光电效应。 光电导效应可分为本征型和杂质型两类。前者是指能量足够大的光子使电子离开价带跃入导带,价带中由于电子离开而产生空穴,在外电场作用下,电子和空穴参与电导,使电导增加。杂质型光电导效应则是能量足够大的光子使施主能级中的电子或受主能级中的空穴跃迁到导带或价带,从而使电导增加。杂质型光电导的长波限比本征型光电导的要长的多。 (2)光生伏特效应: 在无光照时,半导体PN结内部有自建电场。当光照射在PN结及其附近时,在能量足够大的光子作用下,在结区及其附近就产生少数载流子(电子、空穴对)。载流子在结区外时,靠扩散进入结区;在结区中时,则因电场E的作用,电子漂移到N区,空穴漂移到P 区。结果使N区带负电荷,P区带正电荷,产生附加电动势,此电动势称为光生电动势,此现象称为光生伏特效应。 2.光敏传感器的基本特性: 光敏传感器的基本特性则包括:伏安特性、光照特性等。

光敏电阻检测光照亮度 - 副本

光敏电阻检测光照亮度 Photosensitive resistance measurement of light brightness 摘要:本文设计了一个光照强度自动检测系统,可分光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分、报警部分。光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件。输入信号处理后,就可以用来显示了。显示部分可利用发光二极管来显示,不同的光强对应于不同的发光二极管点亮,就能简单的显示出不同的光强了。关键词:光照强度;光敏电阻;发光二极管; Abstract:This paper describes the design of a light intensity automatic detection system,can be divided into light detecting part,signal processing part,display part,an alarm part intensity.The light detecting part can use photosensitive resistance sensor as the detecting element.After the input signal processing,can be used to display the.The display part can make use of the light-emitting diode to display,the light intensity corresponding to the light emitting diode light up different,can be simply show a different intensity. Keywords:Light intensity;Photosensitive resistance;Light emitting diode; 0前言 光照强度自动检测显示系统,该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。人们可以设定光照强度的范围,一旦超出此范围该系统可以发出警报通知或直接采取措施使光照强度在此范围内。人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态,做合理的光照调节。该设计可分为三部分:即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。还可加上报警部分。对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件,它可以完成从光强到电阻值的信号转换,再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。对输入信号处理后,就可以用来显示了。对于显示部分可利用发光二极管来显示,不同的光强对应于不同的发光二极管点亮,就能简单的显示出不同的光强了。 1设计要求 本文设计一个光照强度自动检测、显示、报警系统,实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警(弱、适宜、强)。 1、根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型 (1)自己设计至少三种以上不同光照条件,测定不同光照条件下光电传感器的输出; (2)传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成,完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计;

实验报告-光敏电阻基本特性的测量

实验报告 姓名:班级:学号:实验成绩: 同组姓名:实验日期:08/4/14 指导老师:助教15 批阅日期: 光敏电阻基本特性的测量 【实验目的】 1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 2.了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 3.了解简单光路的调整原则和方法. 4.在一定照度下,测量光敏电阻的电压与光电流的关系。 5.在一定电压下,测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 【实验原理】 1 光敏电阻的工作原理 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: (1) 式中e为电荷电量;为空穴浓度的改变量;为电子浓度的改变量;为空穴的迁移率;为电子的迁移率。当光敏电阻两端加上电压U后,光电流为 (2) 式中A为与电流垂直的截面积,d为电极间的距离。 用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料.目前生产的光敏电阻主要是硫化镉.光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点,被广泛地用于自动化技术中.

本实验光敏电阻得到的光照由一对偏振片来控制。当两偏振片之间的夹角为时,光照为,其中:为不加偏振片时的光照,D为当量偏振片平行时的透明度。 2 光敏电阻的基本特性 光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。3.附上实验中的光路图: 【实验数据记录、实验结果计算】 1测量光敏电阻的电压与光电流的关系 在调整好光路后,就可以做这一个内容的实验了。下面附上这个实验内容的电路图:

光敏电阻基本特性及主要参数的测试

光敏电阻特性测试及分析

理工大学紫金学院光电综合实验室 光敏电阻主要参数及基本特性的测试 一、工作原理 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;半导体的导电能力取决于半导体导带载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后,流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失,电子-空穴对逐渐复合,电阻也逐渐恢复原值,电流也逐渐减小。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) 光敏电阻的主要参量有暗电阻,亮电阻、光谱围、峰值波长和时间常量等。基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。伏安特性是指在一定照度下,加在光敏电阻两端的电压和光电流之间的关系。光照特性是指在一定外加电压下,光敏电阻的光电流与光通亮的关系。 根据光敏电阻的光谱特性,可分为三种光敏电阻器: 1.紫外光敏电阻器:对紫外线较灵敏,包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等,用于探测紫外线。 2.红外光敏电阻器:主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器,广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱,红

外通信等国防、科学研究和工农业生产中。 3.可见光光敏电阻器:包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统,如光电自动开关门户,航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭,自动给水和自动停水装置,机械上的自动保护装置和“位置检测器”,极薄零件的厚度检测器,照相机自动曝光装置,光电计数器,烟雾报警器,光电跟踪系统等方面。 二、实验目的 1、学习掌握光敏电阻工作原理 2、学习掌握光敏电阻的基本特性 3、掌握光敏电阻特性测试的方法 4、了解光敏电阻的基本应用 三、实验容 1、光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻测试实验(基本参数测试) 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流测试实验(基本参数测试) 3、光敏电阻的光谱特性测试实验(特性测试) 4、光敏电阻的伏安特性测试实验(特性测试) 四、测试仪器的技术参数及结构原理 1、仪器的测量精度: 电压:0.01V 电流:0.01mA 2、光学参数 偏振片口径:35mm

光敏电阻特性测试实验(精)

光敏电阻特性测试实验 一、实验目的 1、学习掌握光敏电阻工作原理 2、学习掌握光敏电阻的基本特性 3、掌握光敏电阻特性测试的方法 4、了解光敏电阻的基本应用 三、实验内容 1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验 2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验 3、光敏电阻光电流测试实验; 4、光敏电阻的伏安特性测试实验 5、光敏电阻的光电特性测试实验 6、光敏电阻的光谱特性测试实验 7、光敏电阻的时间响应特性测试实验 三、实验仪器 1、光电探测综合实验仪 1个 2、光通路组件 1套 3、光敏电阻及封装组件 1套 4、光照度计 1台 5、2#迭插头对(红色,50cm) 10根 6、2#迭插头对(黑色,50cm) 10根 7、三相电源线 1根 8、实验指导书 1本 四、实验原理 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)急剧减小,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量级,亮电阻值在几千欧以下。 光敏电阻的结构很简单,图1-1(a)为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质,称为光导层。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

光敏电阻特性研究

光敏电阻特性研究 【实验目的】 1.了解和掌握光敏电阻的特性 2.掌握产生和检验偏振光的原理和方法。  3.进一步学习和掌握调节复杂光路的方法; 【实验仪器与装置】 1000)、光敏电阻、导轨、检偏器、凸透镜(mm f60 =)、光源(光通量lx 磁性滑块、稳压电源、万用电表、导线等  【实验原理】 一、光电效应与光电器件 1.1 光电效应 光电效应可以分为以下三种类型:  (1)外光电效应 在光的作用下,物体内的电子逸出物体表面,向外发射的现象叫外光电效应。 只有当光子能量大于逸出功时,即时,才有电子发射出来,即有光 电效应,当光子的能量等于逸出功时,即时,逸出的电子初速度为0, 此时光子的频率为该物质产生外光电效应的最低频率,称为红限频率。 利用外光电效应制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。 (2)光电导效应 在光的作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,引起物体电 阻率的变化,这种现象称为光电导效应。由于这里没有电子自物体向外发射,仅 改变物体内部的电阻或电导,有时也称为内光电效应。与外光电效应一样,要产 生光电导效应,也要受到红限频率限制。 利用光电导效应可制成半导体光敏电阻。 (3)光生伏特效应 在光的作用下,能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫光生伏特效 应。利用光生伏特效应制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。 各种光电器件都有下述特性:

(1)光电流 光敏元件的两端加一定偏置电压后,在某种光源的特定照度下产生或增加的电流称为光电流。 (2)暗电流 光敏元件在无光照时,两端加电压后产生的电流称为暗电流。 (3)光照特性 当光敏元件加一定电压时,光电流I与光敏元件上光照度E之间的关系,称为光照特性。一般可表示为。 (4)光谱特性 当光敏元件加一定电压时,如果照射在光敏元件上的是一单色光,当入射光功率不变时,光电流随入射光波长变化而变化的关系,称为光谱特性。 光谱特性对选择光电器件和光源有重要意义,当光电器件的光谱特性与光源的光谱分布协调一致时,光电传感器的性能较好,效率也高。在检测中,应选择最大灵敏度在需要测量的光谱范围内的光敏元件,才有可能获得最高灵敏度。 (5)伏安特性 在一定照度下,光电流I与光敏元件两端的电压U的关系称为伏 安特性。 (6)频率特性 在相同的电压和相同幅值的光强度下,当入射光以不同的正弦交变频率调制时,光敏元件输出的光电流I和灵敏度S随调制频率f变化的关系:、称为频率特性。 (7)温度特性 环境温度变化后,光敏元件的光学性质也将随之改变,这种现象称为温度特性。 二、光敏电阻 ①光敏电阻工作原理和结构 光敏电阻是利用光电导效应制成的。制造光敏电阻的材料一般由金属的硫化物、硒化物、碲化物组成。由于光电导效应只限于光照的表面薄层,因此光电导体一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极常采用梳状图案,如图一所示。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。 为了避免外来干扰,光敏电阻外壳的入射孔上盖有一种能透过所要求光谱范围的透明保护窗(如玻璃)。为了避免光敏电阻的灵敏度受潮湿等因素的影响,将电导体严密封装在金属壳中。如图二所示。

简介光敏电阻的特性

简介光敏电阻的特性 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。

光敏电阻的主要参数与特性(精)

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

第一章 光敏电阻及其特性1

第1章 光敏电阻及其特性 1.1 光敏电阻的功能与结构 光敏电阻是根据光电导效应制成的光电探测器件,所谓光电导效应就是光电材料受到光辐射后,材料的电导率发生变化。它可以这样理解:材料的电导率、电阻与该材料内部电子受到的束缚力有关,束缚力越大,电子越难自由运动,电导率越小,电阻越大;当电子吸收外来的一定能量的光子后,根据能量守恒原则,动能增加,材料对电子的束缚力减弱,电导率减小,电阻减小。从而等到结论:光敏电阻的阻值会随着光照强弱的变化而变化。光照强,光敏电阻的阻值就小;光照弱,光敏电阻的阻值就大。暗电阻光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电阻,亮电阻光敏电阻在受光照射时的电 阻称为亮电阻。 光敏电阻在应用时,通常采用的电路形式 如图1-1所示。R p 为光敏电阻,R L 为负载电阻, V b 为偏置电压,V L 为光敏电阻两端电压。 光敏电阻在使用时呈现一定的电路特性:光 敏电阻的两极加上一定电压后,当光照射在光电 导体时,由光照产生的光生载流子在外加电场作用下沿一定方向运动,在电路中产生电流。光敏电阻的电路特性(电阻、转换效率等)和光电导体长度有关。通常将光敏电阻的光敏面作成蛇形,电极作成梳状,如图1-2所示;这样既可 保证有较大的受光表面,也可以减小电极之间距离, 从而既可减小极间电子渡越时间,也有利于提高灵 敏度。 1.2 光敏电阻的特性 光敏电阻的材料和结构不同,会使光敏电阻 呈现不同的特性。在不同的应用场合下,就应选用不同特性的光敏电阻。光敏电阻的选择通常应考虑光电材料的光谱特性、光电电路的转换效率和响应时间等因素。 1.2.1 光谱特性 光敏电阻的光电导效应不是在任意的光照下都能呈现,只有光子能量大于材料的间接能隙(原子的能级之差)时,光敏电阻才能呈现光电导效应。 光敏电阻与入射光光谱之间的特 图1-1 光敏电阻基本应用电路 图1-2 光敏电阻的电路符号及蛇形结构

光敏电阻的检测方法

光敏电阻的检测方法 1.用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住,此时万用表的指针基本保持不动,阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近为零,说明光敏电阻已烧穿损坏,不能再继续使用。 2.将一光源对准光敏电阻的透光窗口,此时万用表的指针应有较大幅度的摆动,阻值明显减些 此值越小说明光敏电阻性能越好。若此值很大甚至无穷大,表明光敏电阻内部开路损坏,也不能再继续使用。 3.将光敏电阻透光窗口对准入射光线,用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动,使其间断受光,此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动,说明光敏电阻的光敏材料已经损坏 就只要一台标准发光源和一个精度高一点的电阻仪,否则你就要光通计还有一大堆软硬的东东,我看你好像不会要那么专业吧? 一個照度計,一個暗箱,一個測試治具,一個光敏電阻 感光波长:350~1050nm 亮电流(100LUX):10~80uA 暗电流(0LUX)<0.1uA 响应\结束时间<20 us 应用照度范围:0.1~6000LUX 主要技术参数: 感光峰值波长:550nm 亮电流(100LUX):100 uA ~120uA 暗电流(0LUX)<0.1uA 响应\结束时间<8.5ms 应用照度范围:0.1~6000LUX

产品名称:光敏传感器 序号:164932-808 型(编)号: 更新时间: 2009.03.23 主要技术参数: 感光波长:350~1050nm 亮电流(100LUX):30~90uA 暗电流(0LUX)<0.1uA 响应\结束时间<20 us 应用照度范围:0.1~6000LUX 光敏电阻规格参数

光敏电阻特性

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

硫化镉光敏电阻

产品名称:CdS(硫化镉)光敏电阻; 产品型号:LXD5516; LXD5528; LXD5537; LXD5549;LXD5516D;LXD5626D;;LXD5637D;LXD5639D;LXD5649D; 产品规格(mm): 5mm 详细参数: LXD5516 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):90 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):540 亮电阻(10LUX光源下):5-10 KΩ 暗电阻(MIN)/ MΩ:0.2 LXD5528 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):540 亮电阻(10LUX光源下):8-20 KΩ 暗电阻(MIN)/ MΩ:1.0 LXD5537 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):540 亮电阻(10LUX光源下):30-90 KΩ 暗电阻(MIN)/ MΩ:2.0 LXD5549 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):540 亮电阻(10LUX光源下):45-140 KΩ 暗电阻(MIN)/ MΩ:10.0 LXD5616D 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):560 亮电阻(10LUX光源下):5-10 KΩ 暗电阻(MIN)/ MΩ:1.0 LXD5526D 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70

光谱峰值(nm):540 亮电阻(10LUX光源下):8-20 KΩ暗电阻(MIN)/ MΩ:2.0 LXD5639D 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):560 亮电阻(10LUX光源下):30-90 KΩ暗电阻(MIN)/ MΩ:8.0 LXD5649D 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):560 亮电阻(10LUX光源下):50-160 KΩ暗电阻(MIN)/ MΩ:20.0 LXD5637D 最大电压(VDC) :150 最大功耗(MW):100 环境温度:-30~+70 光谱峰值(nm):560 亮电阻(10LUX光源下):18-50 KΩ暗电阻(MIN)/ MΩ:5.0 应用范围: ●照相机自动测光 ●室内光线控制 ●工业控制 ●光控灯 ●光控音乐I.C ●光电控制 ●报警器 ●光控开关 ●电子玩具 ●电子验钞机

1光敏电阻特性参数及其测量

实验2.1 光敏电阻特性参数及其测量 1. 实验目的 通过本实验,认识并学习光敏电阻,掌握光敏电阻的基本工作原理、暗电阻、亮电阻、光照特性等基本参数及其测量方法。 2. 实验器材 ①光电平台主机1台; ②LED光源实验装置1个; ③发光二极管R、G、B、W四色各1个; ④光敏电阻1个; ⑤光电探测实验装置1个; ⑥表座3个; ⑦光电器件支杆3个; ⑧连接线20条; ⑨照度计探头1个; 3.实验原理 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。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,受到波长的光线照射时,电流就会随光强的而变大,从而实现光电转换。 4. 实验步骤 (1)元件组装 ①将光敏电阻牢固地安插在光电探测实验装置上,将延长接圈拧到装置上,使光敏电阻固定不动且与装置同轴,从光敏电阻实验装置后面引出正负两个电极。 ②将LED发光二极管(白色)牢固地安插在LED光源装置上,二极管的长脚插入白色螺钉一侧的插孔内(正极),短脚插入黑色螺钉一侧的插孔内(负极)。将延长接圈拧到装置上,让LED固定不动且与装置同轴。光源装置后面引出正负两个电极。 ③将光源装置与光敏电阻实验装置相对安装在一起,使LED发出的光恰好被光敏电阻所接收,并能够排除外界杂光的干扰为最好。 ④将照度计探头用支撑杆安装在导轨上。 (2)测量光敏电阻的亮电阻 ①将LED实验装置按照如图1.3-4所示搭建LED供电电路,其中电流表量程为20mA。 ②将光电探测实验装置按照如图1.3-5所示搭建光敏电阻亮电阻测量电路,其中电源+12V电流表量程为200mA,电压表量程为20V。

实验一--光敏电阻特性实验

实验一 光敏电阻特性实验 实验目的: 1. 了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 2. 了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 3. 了解简单光路的调整原则和方法。 4. 在一定照度下,测量光敏电阻的电压与光电流的关系。 5. 在一定电压下,测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 实验原理 : 1. 光敏电阻的结构与工作原理 利用具有光电导效应的半导体材料制成的光敏传感器叫光敏电阻, 种均质的半导体光电器件 ,其结构如图 1-1 所示。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。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近 的电阻之间有可能采用大的灵敏面积 ,提高灵敏度。 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) 急剧减小,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量级, 亮电阻值在几千欧以 下。 2. 光敏电阻的主要参数 (1) 暗电阻:光敏电阻在不受光照射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。 3. 光敏电阻的基本特性 (1) 伏安特性 光敏电阻的伏安特性如图 1-2 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,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 1-2 光敏电阻的伏安特性曲线 又称为光导管。 是

光敏电阻器的特性和应用

光敏电阻器的特性和应用 站长2006-4-2 15:05:30 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。

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