首 页文档资料下载资料维修视频汽修在线平台
请登录  |  免费注册
当前位置:精通维修下载 > 文档资料 > 家电技术 > 单元电路介绍 > 其它电路
分析光敏电阻的结构、原理及其应用
来源:本站整理  作者:佚名  2012-09-12 08:45:52

光敏电阻(photo resistor)的实物如图 1 所示。结构比较简单,体形也比较小,维修中常用的有直径为 5 mm 和 9 mm 的。顶视图如图 2 所示。在顶部有两片呈梳状的金属电极,且两片金属电极的梳齿是互相交错的,从波纹状的梳齿间隙里露出来的物质即为半导体光敏层,从金属电极的上面还可以看到两只金属引脚的顶部。剖面图如图 3 所示。上面是两片梳状金属电极,中间是半导体光敏层(实际上是通过涂抹、喷涂及烧结等方式,在陶瓷基板上形成一层很薄的半导体光敏层),下面是陶瓷基板,两侧是两只金属引脚。在整个结构的外部由一层透明树脂防潮膜包裹着,起到透光、防潮及加固的作用。

 

光 敏 电 阻的工作原理是:基于它 的 光 电效应,当光线透过树脂 膜 和 梳齿间隙 照 射 到半导体 光 敏 层上,半导体满带(价带) 中的电子吸收 一 个 光子的能量后,就可由半导体的满带跃迁到半导体的导带,产生电子—空穴对,即在满带中产生一个带正电荷的空穴,在导带中产生一个带负电荷的自由电子,在外加电场的作用下,自由电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,形成电流并参与导电,使电路电流增大。这时用如图 3 所示的电路进行实验,LED 发光二极管会被点亮。用万用表检测光敏电阻的电阻值,其电阻很小,一般仅为 800Ω~70 kΩ 左右。而当入射光线消失后,由光子激发产生的电子—空穴对进行复合,使电路的电流减小,同时光敏电阻的电阻变得很大,一般可达 1 MΩ 以上。

 

以上分析为两种极端情况,要么光线很强,要么光线很弱,实际光敏电阻的电阻及电流都是随入射光线强弱变化而变化的,当入射光线增强时,电阻变小、电流变大;当入射光线减弱时,电阻变大、电流变小。可用下列公式来表达光敏电阻的电流与入射光线强弱的变化关系:I=KUaLb

式中 I 为通过光敏电阻的电流;U 为外加的工作电压;L 为入射到光敏电阻上的光线照度;K 为比例系数;a 为电压指数(一般接近于 1);b 为照度指数。

 

另外,为了增强光敏电阻的灵敏度,特将金属电极制作成梳状,利用互相交错的梳齿,来增长正、负电极的交界线,使在同样的入射光线条件下,能够产生更多的电子—空穴对。

 

光敏电阻的灵敏度不但与入射光线的强度有关,而且还与入射光线的波长有关。根据光敏电阻的光谱特性,可分为三种光敏电阻:一是红外光敏电阻,对红外线比较灵敏,半导体光敏层的材质主要有:硫化铅、碲化铅、硒化铅,锑化铟等,主要用于红外线探测;二是紫外光敏电阻,对紫外线比较灵敏,半导体光敏层的材质主要有:硫化镉、硒化镉等,主要用于紫外线探测;三是可见光光敏电阻,对可见光比较灵敏,半导体光敏层的材质主要有:硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硫化锌等,主要用于各种光控电路及光控装置。如光控路灯、光控航标灯、光控窗帘、光控塑料大棚、光控火灾报警器、光控防盗报警器、照相机自动曝光装置、自动给水和停水装置以及光电计数器、光电温度计等。同时需要说明,光敏电阻没有极性,属纯电阻型器件,它既可用于直流电路,也可用于交流电路。

 

关键词:

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分)
Copyright © 2007-2017 down.gzweix.Com. All Rights Reserved .
页面执行时间:75,000.00000 毫秒