以下內(nèi)容中,小編將對光敏電阻的相關內(nèi)容進行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進對光敏電阻的了解,和小編一起來看看吧。
一、光敏電阻
光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料制成的特殊電阻器,其工作原理是基于內(nèi)光電效應。光照愈強,阻值就愈低,隨著光照強度的升高,電阻值迅速降低,亮電阻值可小至1KΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感,其在無光照時,呈高阻狀態(tài),暗電阻一般可達1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能,隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應用。
光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器,又稱為光電導探測器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。還有另一種入射光弱,電阻減小,入射光強,電阻增大。
光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換(將光的變化轉換為電的變化)。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器,它是由半導體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性(即光譜特性)與人眼對可見光(0.4~0.76)μm的響應很接近,只要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。設計光控電路時,都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光源,使設計大為簡化。
光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線,將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻如圖所示。為了增加靈敏度,兩電極常做成梳狀。構成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導體。半導體的導電能力取決于半導體導帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。當光敏電阻受到光照時,價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導帶,成為自由電子,同時產(chǎn)生空穴,電子—空穴對的出現(xiàn)使電阻率變小。光照愈強,光生電子—空穴對就越多,阻值就愈低。當光敏電阻兩端加上電壓后,流過光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失,電子-空穴對逐漸復合,電阻也逐漸恢復原值,電流也逐漸減小。
二、光敏電阻性能參數(shù)
光敏電阻的主要參數(shù)是:
(1)光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下,當有光照射時,流過的電流稱為光電流,外加電壓與光電流之比稱為亮電阻,常用“100LX”表示。
(2)靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時的電阻值(暗電阻)與受光照射時的電阻值(亮電阻)的相對變化值。光敏電阻的暗阻和亮阻之間的比值大約為 1500:1,暗電阻的阻值越大其特性越好。暗電阻越大,亮電阻越小,它們的相對變化值越大,即亮電流越大,暗電流越小,光敏電阻的靈敏度就越高。
(3)光譜響應。光譜響應又稱光譜靈敏度,是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線,就可以得到光譜響應的曲線。
(4)光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性。從光敏電阻的光照特性曲線可以看出,隨著的光照強度的增加,光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進一步增大光照強度,則電阻值變化減小,然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況下,該特性為非線性。
(5)伏安特性曲線。在一定照度下,加在光敏電阻兩端的電壓與電 流之間的關系稱為伏安特性。在給定偏壓下,光照度較大,光電流也越大。在一定的光照度下,所加的電 壓越大,光電流越大,而且無飽和現(xiàn)象。但是電壓不 能無限地增大,因為任何光敏電阻都受額定功率、最高工作電壓和額定電流的限制。超過最高工作電壓和最大額定電流,可能導致光敏電阻永久性損壞。
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