什么是光敏电阻?光敏电阻工作原理
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光敏电阻(photoresistor or light-dependent resistor,后者缩写为ldr)或光导管(photoconductor),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。
光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能,随着科技的发展将得到极其广泛应用。 [1] 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。
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。
光敏电阻是一种特殊的电阻,简称光电阻,又名光导管,它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。它的电阻值和光线的强弱有直接关系,光强度增加,则电阻减小;光强度减小,则电阻增大。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。
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时, 它的阻值(亮电阻)急剧减少, 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。
它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质, 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大。
在黑暗的环境下,它的阻值很高;当光敏电阻受到光照并且光辐射能量足够大时,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。
光敏电阻又称光导管,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。
光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器,光敏电阻属半导体光敏器件,除具灵敏度高,反应速度快,光谱特性及R值一致性好等特点外,在高温,多湿的恶劣环境下,还能保持高度的稳定性和可靠性,可广泛应用于照相机,太阳能庭院灯,草坪灯,验钞机,石英钟,音乐杯,礼品盒,迷你小夜灯,光声控开关,路灯自动开关以及各种光控玩具,光控灯饰,灯具等 光自动开关控制领域。
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻,为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。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,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。
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,受到一定波长的光线照射时,电流
就会随光强的增大而变大,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,也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
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。主要用于光的测量、光的控制、和光电转换。光敏电阻器都制成薄片结构,以便能够吸收更多的光能。该类电阻器的特点是入射光越强,电阻值就越小,入射光越弱,电阻值就越大。如声控灯中采用了光敏电阻器作为白天控制灯光的装置。
光敏电阻的结构:通常由光敏层、玻璃基片和电极等组成的。
指针万用表测量光敏电阻好坏的方法
遮光检测。检测时,将万用表拨到电阻一K档,用一张黑色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、值越大说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近为零,说明光敏电阻已经烧坏,不能继续使用。
对光检测。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,阻值明显减小。此值越小说明光敏电阻性能越好,若此值很大甚至无穷大,说明光敏电阻内部开路损坏,也不能继续使用。
闪光检测。将光敏电阻透光窗口对准入射光线,用黑色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色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,说明光敏电阻已经损坏。
接下来我们用数字万用表测量光敏电阻好坏。首先把万用表迢到电阻档二十K,因为光敏电阻没有正负极之分,所以红黑表笔随便接光敏两端,万用表显示阻值0.86千欧,然后用手遮挡光敏的感光区域,改变其光照的强度,万用表显示的阻值9.5千欧左右,阻值有明显的变化,说明这个光敏电阻是好的。如果阻值没有变化,则光敏就是坏的。