光敏電阻(photocell,注意:光電池室photovoltaic cell)又稱光敏電阻器(photoresistor or light-dependent resistor,后者縮寫為ldr)或光導管(photoconductor),常用的制作材料為硫化鎘,另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下,其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產生的載流子都參與導電,在外加電場的作用下作漂移運動,電子奔向電源的正極,空穴奔向電源的負極,從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。
1組成:
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。
2作用:
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。
3規格型號:
通常,光敏電阻器都制成薄片結構,以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時,半導體片(光敏層)內
光敏電阻外形圖和電路符號
就激發出電子—空穴對,參與導電,使電路中電流增強。為了獲得高的靈敏度,光敏電阻的電極常采用梳狀圖案,它是在一定的掩膜下向光電導薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成
光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片(或樹脂防潮膜)和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示
光敏電阻常用硫化鎘(CdS)制成。它分為環氧樹脂封裝和金屬封裝兩款,同屬于導線型(DIP型),環氧樹脂封裝光敏電阻按陶瓷基板直徑分為¢3mm、¢4mm、¢5mm、¢7mm、¢11mm、¢12mm、¢20mm、¢25mm 。
4參數特性:
根據光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器:紫外光敏電阻器、紅外光敏電阻器、可見光光敏電阻器。
光敏電阻的主要參數是:
(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)暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下,當沒有光照射的時候,流過的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻,常用“0LX”表示。
(3)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。
(4)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。
(5)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。在大多數情況下,該特性為非線性。
(6)伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關系,對于光敏器件來說,其光電流隨外加電壓的增大而增大。
(7)溫度系數。光敏電阻的光電效應受溫度影響較大,部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高,而在高溫下的靈敏度則較低。
(8)額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率,當溫度升高時,其消耗的功率就降低。
5工作原理:
光敏電阻的工作原理是基于內光電效應。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,為了增加靈敏度,兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體 及梳狀歐姆電極,接出引線,封裝在具有透光鏡的密封殼體內,以免受潮影響其靈敏度。入射光消失后,由光子激發產生的電子—空穴對將復合,光敏電阻的阻值也就恢復原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓,其中便有電流通過,受到一定波長的光線照射時,電流就會隨光強的增大而變大,從而實現光電轉換。光敏電阻沒有極性,純粹是一個電阻器件,使用時既可加直流電壓,也加交流電壓。半導體的導電能力取決于半導體導帶內載流子數目的多少。
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