以下內(nèi)容中,小編將對光敏電阻的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進(jìn)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(dǎo)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(yīng)。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(dá)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(yīng)用。
光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)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(dǎo)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(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)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(dǎo)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(yīng)很接近,只要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。設(shè)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(shè)計大為簡化。
光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)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(gòu)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(gòu)成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。當(dāng)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(dǎo)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(dāng)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(fù)合,電阻也逐漸恢復(fù)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(dāng)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(yīng)。光譜響應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(guān)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(dǎo)致光敏電阻永久性損壞。
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