光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体资料制成的特别电阻器,其作业原理是依据内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,跟着光照强度的升高,电阻值敏捷下降,亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线非常灵敏,其在无光照时,呈高阻状况,暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特别功能,跟着科技的开展将得到极端广泛使用。
光敏电阻器是运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动的电阻器,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。
光敏电阻器一般用于光的丈量、光的操控和光电转化(将光的改动转化为电的改动)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体资料制成的。光敏电阻器对光的灵敏性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的呼应很挨近,只要人眼可感触的光,都会引起它的阻值改动。规划光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或天然光线作操控光源,使规划大为简化。
依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。
光敏电阻符号
光敏电阻器是一种对光灵敏的元件,它的电阻值能跟着外界光照强弱(明暗)改动而改动。
光敏电阻器在电路顶用字母“R”或“RL”、“RG”表明,图1-25是其电路图形符号。
光敏电阻器的结构
光敏电阻器的结构与特性 光敏电阻器一般由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成,如图1-26所示。
光敏电阻器是运用半导体光电导效应制成的一种特别电阻器,对光线非常灵敏。它在无光照耀时,呈高阻状况;当有光照耀时,其电阻值敏捷减小。
光敏电阻的作业原理
光敏电阻的作业原理是依据内光电效应。在半导体光敏资料两头装上电极引线,将其封装在带有通明窗的管壳里就构成光敏电阻,为了添加灵敏度,两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的资料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。一般选用涂敷、喷涂、烧结等办法在绝缘衬底上制造很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,避免受潮影响其灵敏度。
入射光消失后,由光子激起发生的电子—空穴对将复合,光敏电阻的阻值也就康复原值。在光敏电阻两头的金属电极加上电压,其间便有电流经过,遭到必定波长的光线照耀时,电流就会随光强的增大而变大,然后完成光电转化。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器材,运用时既可加直流电压,也加沟通电压。半导体的导电才干取决于半导体导带内载流子数目的多少。
光敏电阻的参数
光敏电阻器的主要参数有亮电阻(RL)、暗电阻(RD)、最高作业电压(VM)、亮电流(IL)、暗电流(ID)、时刻常数、温度系数灵敏度等。
1.亮电阻 亮电阻是指光敏电阻器遭到光照耀时的电阻值。
2.暗电阻 暗电阻是指光敏电阻器在无光照耀(漆黑环境)时的电阻值。
3.最高作业电压 最高作业电压是指光敏电阻器在额定功率下所答应接受的最高电压。
4.亮电流 视电流是指在无光照耀时,光敏电阻器在规则的外加电压遭到光照时所经过的电流。
5.暗电流 暗电流是指在无光照耀时,光敏电阻器在规则的外加电压下经过的电流。
6.时刻常数 时刻常数是指光敏电阻器从光照跃变开端到安稳亮电流的63%时所需的时刻。
7.电阻温度系数 温度系数是指光敏电阻器在环境温度改动1℃时,其电阻值的相对改动。
8.灵敏度 灵敏度是指光敏电阻器在有光照耀和无光照耀时电阻值的相对改动。
光敏电阻的效果
光敏电阻器一般用于光的丈量、光的操控和光电转化(将光的改动转化为电的改动)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体资料制成的。光敏电阻器对光的灵敏性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的呼应很挨近,只要人眼可感触的光,都会引起它的阻值改动。规划光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或天然光线作操控光源,使规划大为简化。
跟着的光照强度的添加,光敏电阻的阻值开端敏捷下降。若进一步增大光照强度,则电阻值改动减小,然后逐步趋向陡峭。在大大都情况下,该特性为非线性。可见光敏电阻具有灵敏度高,反响速度快,安稳牢靠的特色吗,依据光敏电阻的这个特性,可用它来规划光控可调光电路,光控开关等。
1、暗电阻、亮电阻
光敏电阻在室温文全暗条件下测得的安稳电阻值称为暗电阻,或暗阻。此刻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。
光敏电阻在室温文必定光照条件下测得的安稳电阻值称为亮电阻或亮阻。此刻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。明显,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
在必定照度下,光敏电阻两头所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的联系,称为伏安特性。
3、光电特性
光敏电阻的光电流与光照度之间的联系称为光电特性。如图2.6.3所示,光敏电阻的光电特性呈非线性。因而不适宜做检测元件,这是光敏电阻的缺点之一,在主动操控中它常用做开关式光电传感器。
4、光谱特性
关于不同波长的入射光,光敏电阻的相对灵敏度是不相同的。各种资料的光谱特性如图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,因而在选用光敏电阻时应当把元件和光源的品种结合起来考虑,才干取得满足的成果。
5、频率特性
当光敏电阻遭到脉冲光照时,光电流要经过一段时刻才干到达稳态值,光照忽然消失时,光电流也不马上为零。这说明光敏电阻有时延特性。因为不同资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,与光强改动频率f之间的联系曲线,能够看出硫化铅的运用频率比硫化铊高的多。但大都光敏电阻的时延都较大,因而不能用在要求快速呼应的场合,这是光敏电阻的一个缺点。
光敏电阻使用电路
1.光控开关电路
图2-38所示是一种光控开关电路,这一光控开关电路能够用在一些楼道、路灯等公共场所。经过光敏电阻器,它在天亮时会主动开灯,天亮时主动平息。电路中,VS1是晶闸管,Rl是光敏电阻器。
当光线亮时,光敏电阻器Rl阻值小,220V沟通电压经VD1整流后的单向脉冲性直流电压在RP1和Rl分压后的电压小,加到晶闸管VS1操控极的电压小,这时晶闸管VS1不能导通,所以灯HL回路无电流,灯不亮。
当光线暗时,光敏电阻器Rl阻值大,RPI和Rl分压后的电压大,加到晶闸管VS1操控极的电压大,这时晶闸管VS1进入导通状况,所以灯HL回路有电流流过,灯点亮。