《光电子电路》课件.ppt

光敏电阻 光敏电阻的外形 三光敏电阻 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 1 光敏电阻的结构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 2 光敏电阻的工作原理 光敏电阻又称光导管 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件 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 也可以加交流电压 无光照时 光敏电阻值 暗电阻 很大 电路中电流 暗电流 很小 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 实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级 亮电阻在几千欧以下 3 光敏电阻的主要参数 暗电阻光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电阻 此时流过的电流称为暗电流 亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻 此时流过的电流称为亮电流 光电流亮电流与暗电流之差称为光电流 4 光敏电阻的基本特性1 伏安特性 在一定照度下 流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系 一定光照 R一定 I正比于U 一定电压 I随着光照E增强而增大 E R I 2 光照特性 I E 光敏电阻的光照特性为非线性 不宜作检测元件 主要用于自动控制中 光敏电阻的光照特性 3 光谱特性 Kr 光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光谱特性 亦称为光谱响应 不同材料 其峰值波长不同 同一种材料 对不同波长的入射光 其相对灵敏度不同 响应电流不同 应根据光源的性质 选择合适的光电元件 匹配 使光电元件得到较高得相对灵敏度 4 温度特性温度变化影响光敏电阻的光谱响应 硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线 它的峰值随着温度上升向波长短的方向移动 因此 硫化铅光敏电阻要在低温 恒温的条件下使用 对于可见光的光敏电阻 其温度影响要小一些 5 光敏电阻的应用 1 光照度计农作物日照时数测定 输出接单片机的I O口 每2分钟对此口查询1次 为高电平 计数一次 为低电平 不计数 1天查询720次 无光照V0 VL 有光照V0 VH 2 环境照度监视器 3 带材跑偏检测仪 原理说明1 光敏电阻大都是由硫化璃 cds 或化璃 cdse 等材料制成 其波长大约在4000 10000A之间 当光敏电阻受到光照射时 在其材料内部随着光照射的增加 产生电子和空穴对增加 使光敏电阻值随之降低 反之若外界光线降低则光敏阻值增加 2 接于稳压二极管两端的光敏电阻 其值受照射光强弱而变化与稳压二极管并联故电压与稳压二极管相同 当光敏电阻值小时 其电压亦小 若小于崩溃电压时 稳压二极管无法崩溃 而无法提供触发电路之稳态电源电压 因此UJT无法振荡 所以SCR无法触法导通灯泡不亮 3 若光敏电阻因被遮掩而内电阻增加 其分压随之增加 当增加电压 大于稳压二极管的崩溃电压时 稳压二极管即崩溃 提供稳态之电压 供触发电路使用 因而UJT震荡电路得以正常工作SCR 可控硅 因触发而导通 灯泡亦因通电而