資料-光敏電阻

教學(xué)資料光敏電阻特性及其應(yīng)用光敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理光敏電阻又稱光導(dǎo)管，它幾乎都是用半導(dǎo)體材料制成的光電器件。光敏電阻沒(méi)有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。無(wú)光照時(shí)，光敏電阻值(暗電阻)很大，電路中電流(暗電流)很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值(亮電阻)急劇減小，電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好，亮電阻越小越好，此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐量級(jí)，亮電阻值在幾千歐以下。光敏電阻的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，圖1(a)為金屬封裝的硫化鎘光敏電阻的結(jié)構(gòu)圖。在玻璃底板上均勻地涂上一層薄薄的半導(dǎo)體物質(zhì)，稱為光導(dǎo)層。半導(dǎo)體的兩端裝有金屬電極，金屬電極與引出線端相連接，光敏電阻就通過(guò)引出線端接入電路。為了防止周圍介質(zhì)的影響，在半導(dǎo)體光敏層上覆蓋了一層漆膜，漆膜的成分應(yīng)使它在光敏層最敏感的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射率最大。為了提高靈敏度，光敏電阻的電極一般采用梳狀圖案，如圖1(b)所示。圖1(c)為光敏電阻的接線圖。RERE檢流計(jì)(a) (b) (c)圖1光敏電阻結(jié)構(gòu)(a)光敏電阻結(jié)構(gòu)；(b)光敏電阻電極；(c)光敏電阻接線圖光敏電阻的主要參數(shù)光敏電阻的主要參數(shù)有：暗電阻光敏電阻在不受光照射時(shí)的阻值稱為暗電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為暗電流。亮電阻光敏電阻在受光照射時(shí)的電阻稱為亮電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為亮電流。光電流亮電流與暗電流之差稱為光電流。光敏電阻的基本特性伏安特性在一定照度下，流過(guò)光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關(guān)系稱為光敏電阻的伏安特性。圖2為硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。由圖可見，光敏電阻在一定的電壓范圍內(nèi)，其I-U曲線為直線。光照特性光敏電阻的光照特性是描述光電流I和光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，不同材料的光照特性是不同的，絕大多數(shù)光敏電阻光照特性是非線性的。圖3為硫化鎘光敏電阻的光照特性。光譜特性光敏電阻對(duì)入射光的光譜具有選擇作用，即光敏電阻對(duì)不同波長(zhǎng)的入射光有不同的靈敏度。光敏電阻的相對(duì)光敏靈敏度與入射波長(zhǎng)的關(guān)系稱為光敏電阻的光譜特性，

亦稱為光譜響應(yīng)。圖4為幾種不同材料光敏電阻的光譜特性。對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng)，光敏電阻的靈敏度是不同的，而且不同材料的光敏電阻光譜響應(yīng)曲線也不同。（4）頻率特性實(shí)驗(yàn)證明，光敏電阻的光電流不能隨著光強(qiáng)改變而立刻變化，即光敏電阻產(chǎn)生的光電流有一定的惰性，這種惰性通常用時(shí)間常數(shù)表示。大多數(shù)的光敏電阻時(shí)間常數(shù)都較大，這是它的缺點(diǎn)之一。不同材料的光敏電阻具有不同的時(shí)間常數(shù)（毫秒數(shù)量級(jí)），因而它們的頻率特性也就各不相同。圖5為硫化鎘和硫化鉛光敏電阻的頻率特性。圖2硫化鎘光敏電阻的伏安特性圖4光敏電阻的光譜特性圖圖2硫化鎘光敏電阻的伏安特性圖4光敏電阻的光譜特性圖5光敏電阻的頻率特性圖6圖6硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性（5）溫度特性光敏電阻和其它半導(dǎo)體器件一樣，受溫度影響較大。溫度變化時(shí)，影響光敏電阻的光譜響應(yīng)，同時(shí)光敏電阻的靈敏度和暗電阻也隨之改變，尤其是響應(yīng)于紅外區(qū)的硫化鉛光敏電阻受溫度影響更大。圖6為硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性曲線，它的峰值隨著溫度上升向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)。光敏電阻具有光譜特性好、允許的光電流大、靈敏度高、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。4、性能與特點(diǎn)：環(huán)氧樹脂封裝、體積小、反映速度快、可靠性好、靈敏度高、光譜特性好。5、光敏電阻的應(yīng)用1.相機(jī)自動(dòng)測(cè)光(Cameraautomationphotometry)2.電子玩具(Electronictoy)3.室內(nèi)光線控制(Indoorsunlightcontrol)4.工業(yè)控制(Industrialcontrol)

5.光控?zé)?Opticalcontrollamp) 6.光控開關(guān)(Opticalcontrolswitch)7.光控音樂(lè)I.C(Opticalcontrolmusicl.C)8.光電控制(Photoelectriccontrol)9.電子驗(yàn)鈔機(jī)(Electronicproverbialvlitional)10.報(bào)警器(Annunciator)6、應(yīng)用光敏電阻的基本電路電路中的光敏電阻受到光照射時(shí)，電流相當(dāng)強(qiáng)，用電器可以正常工作。而當(dāng)光敏電阻不受光照射時(shí)，阻值增大，電流減弱，用電器停止工作。用發(fā)光二極管代替用電器，接通開關(guān)，先觀察光敏電阻被光照射時(shí)發(fā)光二極管的發(fā)光情況，再觀察光敏電阻被不透明物體遮蓋時(shí)，發(fā)光二極管的發(fā)光情況。7、光敏電阻的應(yīng)用電路光控?zé)魬?yīng)用光敏電阻光照特性，設(shè)計(jì)了光控?zé)綦娐?，可用做樓道燈，達(dá)到白天自動(dòng)滅燈，夜間自動(dòng)亮燈的目的。光控大門裝置這里我們要用到一種電子元件一一干簧繼電器，它由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成。當(dāng)線圈內(nèi)有電流時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使密封在干簧管內(nèi)的兩個(gè)鐵質(zhì)簧片磁化，兩個(gè)簧片在磁力作用下由原來(lái)的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，線圈內(nèi)沒(méi)有電流時(shí)，磁場(chǎng)消失，瓷片在彈力的作用下，回復(fù)到分離狀態(tài)。電路中的光敏電阻受到光照射時(shí)，電流相當(dāng)強(qiáng)，用電器可以正常工作.而當(dāng)光敏電阻不受光照射時(shí)，阻值增大，電流減弱，用電器停地工作。

把光敏電阻裝在大門上汽車燈光能照到的地方，把帶動(dòng)大門的電動(dòng)機(jī)接在干簧管的電路中，那么夜間汽車開到大門前，燈光照射光敏電阻時(shí)，干簧繼電器接通電動(dòng)機(jī)電路，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大門打開（圖15-13）。圖15-13車輛廠的光控大門（3）天明報(bào)知裝置這里我們要用到另一種電子元件一一蜂鳴器（圖15-14）。蜂鳴器內(nèi)裝有發(fā)聲電路，外邊有兩極引線，一根負(fù)極，一根正極。使用時(shí)正極接電池正極，負(fù)極接電池負(fù)極。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，能發(fā)出悅耳的蜂鳴聲。圖15-14蜂鳴器.蜂鳴器工作