基于光敏电阻检测光强的小夜灯制作
实验三实验报告
一．实验要求
光电探测器
自动感应环境光强
输出光强控制
开关
光强调节
二．实验器件
光敏电阻（1个）、ua741（1个）、LED（1个）、1K电位器（1个）、电阻若干。
三．实验方案及原理
总体方案框图如图1所示
图1 总框图
原理：利用光敏电阻环境光变暗而电阻增大的特性，使用光敏电阻的电压减去电位器的电压。当环境光越来越暗，低于指定亮度时，两电压相减的电压值逐渐升高，连接上led可以看到小灯变的越来越亮。
四．仿真及结果
图2 仿真图
,
图3 仿真结果
如图2、3，亮度越小光敏电阻阻值越大，仿真中用电位器代替。调高阻值时LED 变亮。
图4 实物连接图
图4为按照仿真图连接的实际电路。
图5 有环境光图6 环境光渐暗图7 无环境光
实验结果如图5、6、7，随着环境光的减弱，LED亮度随之增加。
五．实验总结与分析
此次实验最终确定方案并非最初设计方案，因为最初设计理论在实践中的
应用遇到了困难。后来改变电路方案实现了光控开关，而开关再做成光强
亮暗变化的形式能想到的方案需要再并一个光敏电阻，或者加入PWM控制。
而考虑到用两个光敏电阻违背了我们的设计本意，以及PWM的加入会使电
路复杂化。
经过思考决定试一试用减法电路，将光敏电阻电压和开关电压进行相减再
输出，实现小灯开关以及亮暗变化。经实际操作发现此方案简单易行，几
次改动之后最终实现最简方案。
唯一不足是小灯老坏，尚未找出失误原因及改进方法。
LED循环发光小夜灯电路设计制作教学案例设计实例
LED循环发光小夜灯电路设计制作教学案例设计实例 【摘要】针对电子类专业二年级学生掌握一定的理论知识，但实际应用能力不足，进一步钻研探究的兴趣不强的问题，为了提高学生的课堂兴趣，培养工程实践能力，在电子课程中进行了以案例教学为主的教学方法改革，设计了LED 循环发光小夜灯电路设计制作课程的工程教学案例，结果表明学生的独立思考能力与工程应用能力有了很大的提高。 【关键词】电子实践；教学案例；LED小夜灯 1.引言 电子实践教学的涉及内容是电子技术和基础知识的学科，对于培养学生的实践操作能力和对工程的理解能力是非常重要的教学内容，在改革的过程中要对理论与实践结合的问题多加创新和探索。教师在课堂教学的同时也要对理论知识有深刻的认识和掌握，在教学的过程中多加创造实践的机会，让实践和理论密不可分，让电子技术与现实生活相结合。教师只有通过实践操作才能让学生将理论知识完美地运用起来，提高整个课堂和教学的质量。基于此，采用案例教学的方式可以提高学生在工程中综合设计能力、分析调试能力，同时可以了解产品设计的相关知识。 案例教学，是一种新型的、开放式的、互动式的教学方式。在一般情况下，案例教学要有周密的策划和充分的准备，要使用特定的案例指导学生提前阅读，要组织学生开展讨论，形成反复的互动与交流，还要结合一定理论，通过各种信息、知识的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的[1]。 本文以电子实践课程中的三色LED循环发光小夜灯电路设计制作为课例，探讨案例教学手段在电子实践课程中的应用。 2.教学设计 2.1设计思想 本实验是让学生运用模拟及数字电子技术中的运算放大器、比较器、555定时器、计数器等知识，综合设计一个日常生活中使用的小产品——小夜灯，最后教师通过对比几种典型的设计电路，给出最终的实现电路。通过本实验学生可以学习电路设计中方案选择、器件选型、降低功耗设计等方法，项目设计结束后教师给出电路板和相应的元器件，以此让学生学习表面贴装知识和相应元件的手工焊接技能。
光敏电阻特性测试实验
实验系列二、光敏电阻特性测试实验 光通路组件 图1-2 光敏电阻实验仪光通路组件 功能说明： 分光镜：50%透过50%反射镜，将平行光一半给照度计探头，一半给等测光器件，实验测试方便简单，照度计可实时检测出等测器件所接收的光照度。 1、实验之前，J4通过彩排线缆与光通路组件的光源接口相连，连接之后电路部分方可对光源对行控制。光照度计与照度计探头相连（颜色要相对应） 2、BM2拨向上时，光源发光为脉冲光，脉冲宽度由“脉冲宽度调节电位器”进行调节（用于做光敏电阻时间响应特性实验）。 一、实验目的 1、学习掌握光敏电阻工作原理 2、学习掌握光敏电阻的基本特性 3、掌握光敏电阻特性测试的方法 4、了解光敏电阻的基本应用 二、实验内容 1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验 2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验 3、光敏电阻光电流测试实验； 4、光敏电阻的伏安特性测试实验 5、光敏电阻的光电特性测试实验 6、光敏电阻的光谱特性测试实验 7、光敏电阻的时间响应特性测试实验 8、精密的暗激发开关电路设计实验 三、实验仪器 1、光敏电阻综合实验仪 1个 2、光通路组件 1套 3、光照度计 1台 4、2#迭插头对（红色，50cm ） 10 根 5、2#迭插头对（黑色，50cm ） 10根 6、三相电源线 1根 7、实验指导书 1本 8、20M 示波器 1台
四、实验原理 1. 光敏电阻的结构与工作原理 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。无光照时，光敏电阻值很大，电路中电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值急剧减小，电路中电流迅速增大。 2. 光敏电阻的主要参数 光敏电阻的主要参数有： (1)光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻， 此时流过的电流称为暗电流。 (2)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。 (3)亮电流与暗电流之差称为光电流。 3. 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称为光敏电阻的伏安特性。图2-2为硫化镉光敏电阻的伏安特性曲线。由图可见，光敏电阻在一定的电压范围内，其I-U 曲线为直线。 （2）光照特性 光敏电阻的光照特性是描述光电流I 和光照强度之间的关系，不同材料的光照特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。图2-3为硫化镉光敏电阻的光照特性。 (3) 光谱特性 光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用，即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光敏电阻的光谱特性，亦称为光谱响应。图2-4 为几种不同材料光敏电阻的光谱特性。 对应于不同波长，光敏电阻的灵敏度是不同的，而且不同材料的光敏电阻光谱响应曲线也不同。 五、实验步骤 1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验 （1）将光敏电阻完全置入黑暗环境中（将光敏电阻装入光通路组件,不通电即为完全黑暗）,使用万用表测试光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R 暗。 (注：由于光敏电阻个性差异，某些暗电阻可能大于200M 欧，属于正常。) （2）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。 4030 2010 I / m A 10010001 x 500 mW 1001 x 200 101 x 0.05 0.100.150.200.250.300.350.40I / m A S r / (%) 20 40 60 80 100 0 1.53
实验报告 光敏电阻基本特性的测量
告验报实 号：实验成绩：班级：学姓名：同组姓名：实验日期：08/4/14 指导老师：助教15 批阅日期： 光敏电阻基本特性的测量 【实验目的】 1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 2.了解简单光路的调整原则和方法. 3.在一定照度下，测量光敏电阻的电压与光电流的关系。4. 在一定电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 5. 【实验原理】 1 光敏电阻的工作原理 在光照作用下能使物体的电导率改变的现象称为内光电效应。本实验所用的光敏 电阻就是基于内光电效的光电元件。当内光电效应发生时，固体材料吸收的能量 使部分价带电子迁移到导带，同时在价带中留下空穴。这样由于材料中载流子个 数增加，使材料的电导率增加。电导率的改变量为： (1) 式中e为电荷电量；为空 为电子的为空穴的迁移率；为电子浓度的改变量；穴浓度的改变量； U后，光电流为 (2) 迁移率。当光敏电阻两端加上电压式中A为与电流垂直的截面积，d为电极间的 距离。 用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料．目前生产的光敏电阻主要是硫化镉．光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点，被广泛地用于自动
化技术 中． 本实验光敏电阻得到的光照由一对偏振片来控制。当两偏振片之间的夹 ，其中：为不加偏振片时的光照，角为D时，光照为为当量偏振片平行时的透明度。 2 光敏电阻的基本特性 光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。3.附上实验中的光路图: 【实验数据记录、实验结果计算】 1测量光敏电阻的电压与光电流的关系 在调整好光路后，就可以做这一个内容的实验了。下面附上这个实验内容的电路图： 表中记录的数据为的值，单位为
简单制作LED小夜灯 简单材料简单方法
简单制作LED小夜灯简单材料简单方法 一般的LED小夜灯都是采用直流低压供电，在安全是值得信赖的，不仅绿色环保，还可以作为家居的美丽装饰，又是几乎几乎覆盖了整个可见光范围。本文将提供如何自制LED小夜灯的方法教程，让你轻松学会，一起来看看吧！ 自制LED小夜灯的方法教程，制作好的小夜灯可以作为家居装饰，耗电少省钱又环保！日本东京隅田川在天空树下举行了一系列旅游观光活动，其中最为绮丽的要数“隅田川上的萤火虫”。活动中向下游放流了10万个蓝色LED河灯，暗夜之中波光粼粼，飘浮在水面上的无数青蓝色“祈之星”呈现出宛若幻想世界般的瑰丽景色。 原版“祈之星”的内部，可以看到正上方的贴片LED和不透明的白色树脂球体外壳，外壳一方面能提供浮力，另一方面能在内部多次反射LED发出的蓝光，让整个球体能够均匀发光。在图里看不到但通过报道知道“祈之星”还配备了太阳能电池、充电电池及相关电路，以及一个水位传感器，能够在浸入水中时自动点亮LED。 简化后的材料清单：蓝色5mm草帽透明LED ×20 2.6元 CR1220锂一次性电池×10 5.5元 CR1220镀金贴片电池座×10 4.9元 药用高密度聚乙烯蜡丸球壳，直径2.4cm ×10 0.8元 需要的工具： 电烙铁，焊锡丝，助焊剂尖嘴钳和钢丝钳一管502速干胶 制作步骤：组装河灯：准备好LED和电池座，简洁起见将LED直接搭焊在电池座上，不用电路板也不用导线。为了避免电池座遮挡光线造成最后的球体一面亮一面暗，计划在电池座两边对称安装蓝色LED同时照亮两边。 按照电池座的外形弯折LED的引脚，长的一端是正极，折成直角靠在电池座平的一端，短的一段随电池座的弧度弯曲。 弯好之后剪去多余的引脚，长度只要靠在电池座上时比电池座的引脚稍长即可。 焊接前将两个LED分别靠在电池座两端，引脚和电池座的引出脚互相接触。把LED和电
实验报告-光敏电阻基本特性的测量
实验报告 姓名：班级：学号：实验成绩： 同组姓名：实验日期：08/4/14 指导老师：助教15 批阅日期： 光敏电阻基本特性的测量 【实验目的】 1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 2.了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 3.了解简单光路的调整原则和方法. 4.在一定照度下，测量光敏电阻的电压与光电流的关系。 5.在一定电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 【实验原理】 1 光敏电阻的工作原理 在光照作用下能使物体的电导率改变的现象称为内光电效应。本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效的光电元件。当内光电效应发生时，固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带，同时在价带中留下空穴。这样由于材料中载流子个数增加，使材料的电导率增加。电导率的改变量为： (1) 式中e为电荷电量；为空穴浓度的改变量；为电子浓度的改变量；为空穴的迁移率；为电子的迁移率。当光敏电阻两端加上电压U后，光电流为 (2) 式中A为与电流垂直的截面积，d为电极间的距离。 用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料．目前生产的光敏电阻主要是硫化镉．光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点，被广泛地用于自动化技术中．
本实验光敏电阻得到的光照由一对偏振片来控制。当两偏振片之间的夹角为时，光照为，其中：为不加偏振片时的光照，D为当量偏振片平行时的透明度。 2 光敏电阻的基本特性 光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。3.附上实验中的光路图: 【实验数据记录、实验结果计算】 1测量光敏电阻的电压与光电流的关系 在调整好光路后，就可以做这一个内容的实验了。下面附上这个实验内容的电路图：
实验10(光敏电阻)实验报告
实验十-光敏电阻及光敏二极管的特性实验 实验1：光敏电阻的特性实验 一、实验目的 了解光敏电阻的光照特性和伏安特性。 二、实验原理 在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照愈强，器件自身的电阻愈小。基于这种效应的光电器件称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。实验原理图如图10-1。 三、实验器械 主机箱中的转速调节0～24V 电源、±2V～±10V 步进可调直流稳压电源、电流 表、电压表；光电器件实验（一）模板、光敏电阻、发光二极管、庶光筒。 四、实验接线图 五、实验数据记录和数据处理 1：亮电阻和暗电阻测量
实验数据如下： 2：光照特性测量 实验数据如下： 实验数据拟合图像如下： 3：伏安特性测量 实验数据如下： 实验数据拟合图像如下： 六、实验思考题
1：为什么测光敏电阻亮阻和暗阻要经过10 秒钟后读数，这是光敏电阻的缺点，只能应用于什么状态？ 答：稳定态 实验2：光敏二极管的特性实验 一、实验目的 了解光敏二极管工作原理及特性。 二、实验原理 当入射光子在本征半导体的p-n 结及其附近产生电子—空穴对时，光生载流子受势垒区电场作用，电子漂移到n 区，空穴漂移到p 区。电子和空穴分别在n 区和p 区积累，两端便产生电动势，这称为光生伏特效应，简称光伏效应。光敏二极管基于这一原理。如果在外电路中把p-n 短接，就产生反向的短路电流，光照时反向电流会增加，并且光电流和照度基本成线性关系。 三、实验器械 主机箱中的转速调节0～24V 电源、±2V～±10V 步进可调直流稳压电源、电流表、电压表；光电器件实验（一）模板、光敏二极管、发光二极管、庶光筒 四、实验接线图 将上图中的光敏电阻更换成光敏二极管（注意接线孔的颜色相对应即+、-极性），按上图安装接线，测量光敏二极管的暗电流和亮电流。 五、实验数据记录和数据处理 1：光照特性 亮电流测试实验数据如下： 实验数据拟合图像如下：
触摸式延时小夜灯课程设计
郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目触摸式延时小夜灯 学生姓名许航 专业班级 14通信工程1班 学号 201451021 所在系信息工程学院 指导教师邱丽莉
完成时间 2015年12月 30日
郑州科技学院 微机原理与接口技术课程设计任务书专业14级通信工程班级1班学号201451021 姓名许航 一、设计题目触摸式延时小夜灯 二、设计任务与要求 1.设计一款触摸式的延时小夜灯。 2.功能是用手触摸电路中的输入端金属片后小夜灯点亮，并延时30s后自动熄灭。 34.进行电路的安装并确保电路正常。 5.完成课程设计报告并上交作品。 三、参考文献 [1]张晓东.新颖有趣的延时小夜灯[J].广电电器网.2013.1.29:1~3. [2]余俊芳.触摸式延时小夜灯[J].百度文库.2011.12:4~5. [3]康光华.电子技术基础模拟部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社.2012.33~35. [4]王港元.电工电子实践指导（第二版）[M].江西科学技术出版社.2005.34~36. [5]杨振江.新颖实用电子设计与制作[M].西安电子科大出版社.2000.23~25. 四、设计时间 2015年12 月21日至2015 年12月30日 指导教师签名： 年月日
摘要 触摸式延时小夜灯的产生可以极大地方便老人和小孩在晚上解便，用手触摸一下输入端金属片小灯泡自动点亮。并持续一段时间后自动熄灭。该触摸式延时小夜灯运用放大电路等一些电子元件达到理想的效果。触摸延时小夜灯比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明，触摸延时小夜灯只需轻触一下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多。 关键词：触摸延时放大
实验一光敏电阻特性测量实验
光电子技术基础实验报告 实验题目光敏电阻特性测量实验日期2020.09.04 姓名组别04 班级18B 学号 【实验目的】 1、了解光敏电阻的工作原理和使用方法； 2、掌握光强与光敏电阻电流值关系测试方法； 3、掌握光敏电阻的光电特性及其测试方法； 4、掌握光敏电阻的伏安特性及其测试方法； 5、掌握光敏电阻的光谱响应特性及其测试方法； 6、掌握光敏电阻的时间响应特性及其测试方法。 【实验器材】 光电技术创新综合实验平台一台 特性测试实验模块一块 光源特性测试模块一块 连接导线若干 【实验原理】 光敏电阻在黑暗的室温条件下，由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导，该电导称为暗电导，其倒数为暗电阻，一般的暗电导值都很小（或暗电阻阻值都很大）。当有光照射在光敏电阻上时，电导将变大，这时的电导称为光电导。电导随光照量变化越大的光敏电阻，其灵敏度就越高，这个特性就称为光敏电阻的光电特性，也可定义为光电流与照度的关系。 光敏电阻在弱辐射和强辐射作用下表现出不同的光电特性（线性和非线性），实际上，它的光电特性可用在“恒定电压”下流过光敏电阻的电流IP ，与作用到光敏电阻上的光照度 E 的关系曲线来描述，不同材料的光照特性是不同的，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。光敏电阻的本质是电阻，因此它具有与普通电阻相似的伏安特性。在一定的光照下，加到光敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系称为光敏电阻的伏安特性。 光敏电阻的符号和连接
【实验注意事项】 1、打开电源之前，将“电源调节”处旋钮逆时针调至底端； 2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后，方可打开电源进行实验； 3、若照度计、电流表或电压表显示为“1＿”时说明超出量程，选择合适的量程再测量； 4、严禁将任何电源对地短路。 5、仪器通电测试前，一定要找老师检查后方可通电测试。 【主要实验步骤】 基础实验： 组装好光源、遮光筒和光探结构件，如下图所示： 1、打开台体电源，调节照度计“调零”旋钮，至照度计显示为“000.0”为止。 2、特性测试模块的 0-12V（J5）和 GND 连接到台体的 0-30V 可调电源的 Vout+和 Vout- 上。 3、J5连接电流表+极，电流表-极连接光敏电阻套筒黄色插孔，光敏电阻套筒蓝色插孔连接J6，电压表+极连接光敏电阻套筒黄色插孔，电压表-极连接光敏电阻套筒蓝色插孔。光敏电阻红黑插座与照度计红黑插座相连。（RP1的值可根据器件特性自行选取） 4、将光源特性测试模块+5V，-5V和GND连接到台体的+5V，-5V和GND1上，航空插座FLED-IN与全彩灯光源套筒相连接。打开光源特性测试模块电源开关K101，将S601，S602， S603开关向下拨（OFF档），使光照强度为0，即照度计显示为0。 5、将S601，S602，S603开关向上拨（ON档），将可调电源电压调为5V，光源颜色选为白光，按“照度加”或“照度减”，测量照度为100Lx、150Lx、200Lx、250Lx、300Lx、350Lx、400Lx、450Lx、500Lx、550Lx、600Lx电压表对应的电压值U，电流表对应的电流值I，光敏电阻值 RL=U/I。且将实验数据记录于表1-1中： 6、改变电源供电偏压，分别记录电压为 7V 和 9V 时，不同光照度下对应的电流值，并分别记录于表 1-2 及表 1-3 中： 7、保持照度为 100Lx 不变，调节电源供电偏压，使供电偏压为 1V、2V、3V、4V、5V、 6V、7V、8V、9V、10V，分别记录对应的电流值，并记录表 1-4 中： 8、按“照度加”，调节使光照为 200Lx、400Lx，记录同一光照不同电压下对应的电流值，并分别记录表 1-5 至表 1-9 中： 9、使可调电源偏压调为 5V 分别测量不同颜色光在 200 Lx 光照强度下，光敏电阻的电流值，将各个光源 200 lx 照度下光敏电阻的电流值记录在表 1-10 中： 10、将S601，S602，S603开关向下拨（OFF档），将可调电源电压调为5V。将光源特性测试模块的J701与光源特性测试模块的J601，J602，J603插座相连接。观察光源特性测试模块的J701点波形和特性测试模块J6点波形，分析光敏电阻的时间响应特性。 11、将“电源调节”旋钮逆时针旋至不可调位置，关闭实验台电源。
小夜灯的设计
小夜灯的设计 摘要：针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控小夜灯控制系统。本系统采用咪头、光敏电阻构成光照信号和声音采集信号电路。通过运放LM324对信号放大并同时运用74LS08输入与门构成逻辑电路，进行逻辑控制，给出是否亮灯的信号，由RC充放及开关电路执行，通过控制继电开关控制小夜灯。此系统能很好的控制灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。 关键字：LM324；74LS08 ；RC充放电电路；继电开关 Design Night Light Chaohu College Department of Physics and Electronic Science, Chaohu, Anhui 238000 Abstract: Currently, there are many places for the use of long lamp lighting, intelligent lighting, light can not be realized causing a huge waste of energy. Scientific reduction and energy conservation in response to the call of scientific development and design of sound and light control night light control system. This system uses the microphone, photoresistor light signals and sound collection constitutes the signal circuit. LM324 op amp through the signal amplification and use both of the input AND gate 74LS08 form logic circuits, logic control, whether the light signal is given by the RC charge and discharge and the switching circuit implementation, by controlling the relay switch to control night light. Good control of this system can eliminate the bright lights, that is no light in the case of sound and lights, the other case the lamp, so as to achieve energy-saving effect. Keywords: LM324; 74LS08; RC charge and discharge circuit; Relay switch
实验5：光敏电阻特性实验
实验5 光敏电阻特性实验 一、实验目的：了解光敏电阻的光照特性和伏安特性。 二、基本原理：在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照愈强，器件自身的电阻愈小。基于这种效应的光电器件称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。实验原理图如图4-1。 图4-1 光敏电阻实验原理图 三、需用器件与单元：主机箱中的转速调节0～24V电源、±2V～±10V步进可调直流稳压电源、电流表、电压表；光电器件实验（一）模板、光敏电阻、发光二极管、庶光筒。 四、实验步骤： 1.发光二极管（光源）的照度标定 1)按图4—2安装接线，接线时注意+、－极性，并将主机箱中的0~24V可调电压调节至 最小值； 2)将电压表量程拧至20V档，合上主机箱电源，调节主机箱中的0~24V可调电压就可以 改变光源（发光二极管）的光照度值按照表4-1进行标定（调节电压源），得到照度——电压对应值，根据表4-1数据做出发光二极管的电压——照度特性曲线。 图4-2 发光二极管工作电压与光照度的对应关系实验接线示意图
表4-1 发光二极管电压与光照度的对应关系 光照度（Lx）0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 电压（V） 电压U（V） 照度（Lx） 2.亮电阻和暗电阻测量 1)按图4-3安装接线，接线时注意+、－极性，并将主机箱中的0~24V可调电压调节至最 小值。打开主机箱电源，将±2V～±10V的可调电源开关打到10V档，再缓慢调节0～24V可调电源，使发光二极管二端电压为光照度100Lx时对应的电压(实验步骤1中的标定值)值。 2)10秒钟左右读取电流表（可选择电流表合适的档位20mA档）的值为亮电流I亮。 图4-3 光敏电阻特性实验接线图 3)将0～24V可调电源的调节旋钮逆时针方旋到底后10秒钟左右读取电流表（20μA档） 的值为暗电流I暗。 4)根据以下公式，计算亮阻和暗阻（照度100Lx）： R亮=U测/ I亮；R暗=U测/ I暗 3.光照特性测量
光敏电阻实验报告
实验报告 姓名：高阳班级：F0703028 学号：5070309013 实验成绩： 同组姓名：实验日期：08/4/14 指导老师：助教15 批阅日期： 光敏电阻基本特性的测量 【实验目的】 1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 2.了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 3.了解简单光路的调整原则和方法. 4.在一定照度下，测量光敏电阻的电压与光电流的关系。 5.在一定电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 【实验原理】 1 光敏电阻的工作原理 在光照作用下能使物体的电导率改变的现象称为内光电效应。本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效的光电元件。当内光电效应发生时，固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带，同时在价带中留下空穴。这样由于材料中载流子个数增加，使材料的电导率增加。电导率的改变量为： (1) 式中e为电荷电量；为空穴浓度的改变量；为电子浓度的改变量；为空穴的迁移率；为电子的迁移率。当光 敏电阻两端加上电压U后，光电流为(2) 式中A 为与电流垂直的截面积，d为电极间的距离。
用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料．目前生产的光敏电阻主要是硫化镉．光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点，被广泛地用于自动化技术中． 本实验光敏电阻得到的光照由一对偏振片来控制。当两偏振片之间的夹角为时，光照为，其中：为不加偏振片时的光照，D为当量偏振片平行时的透明度。 2 光敏电阻的基本特性 光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。3.附上实验中的光路图: 【实验数据记录、实验结果计算】 1测量光敏电阻的电压与光电流的关系 在调整好光路后，就可以做这一个内容的实验了。下面附上这个实验内容的电路图：
光敏电阻特性测试实验(精)
光敏电阻特性测试实验 一、实验目的 1、学习掌握光敏电阻工作原理 2、学习掌握光敏电阻的基本特性 3、掌握光敏电阻特性测试的方法 4、了解光敏电阻的基本应用 三、实验内容 1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验 2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验 3、光敏电阻光电流测试实验； 4、光敏电阻的伏安特性测试实验 5、光敏电阻的光电特性测试实验 6、光敏电阻的光谱特性测试实验 7、光敏电阻的时间响应特性测试实验 三、实验仪器 1、光电探测综合实验仪 1个 2、光通路组件 1套 3、光敏电阻及封装组件 1套 4、光照度计 1台 5、2#迭插头对（红色，50cm） 10根 6、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根 7、三相电源线 1根 8、实验指导书 1本 四、实验原理 1. 光敏电阻的结构与工作原理 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）急剧减小，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量级，亮电阻值在几千欧以下。 光敏电阻的结构很简单，图1-1（a）为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。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。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
光电探测实验报告
光电探测技术 实验报告 班级：10050341 学号：05 姓名：解娴
实验一光敏电阻特性实验 一、实验目的 1.了解一些常见的光敏电阻的器件的类型； 2.了解光敏电阻的基本特性； 3.测量不同偏置电压下的光敏电阻的电压与电流，并作出V/A曲线。 二、实验原理 伏安特性显示出光敏电阻与外光电效应光电元件间的基本差别。这种差别是当增加电压时，光敏电阻的光电流没有饱和现象，因此，它的灵敏度正比于外加电压。 光敏电阻与外光电效应光电元件不同，具有非线性的光照特性。各种光敏电阻的非线性程度都是各不相同的。 大多数场合证明，各种光敏电阻均存在着分析关系。这一关系为 式中，K为比例系数；是永远小于1的分数。 光电流的增长落后于光通量的增长，即当光通量增加时，光敏电阻的积分灵敏度下降。 这样的光照特性，使得解算许多要求光电流与光强间必需保持正比关系的问题时不能利用光敏电阻。 光照的非线性特性并不是一切光敏半导体都必有的。目前已有就像真空光电管—样，它的光电流随光通量线性增大的光敏电阻的实验室试样。光敏电阻的积分灵敏度非常大，最近研究出的硒—鎘光敏电阻达到12A／lm，这比普通锑、铯真空光电管的灵敏度高120，000倍。
三、实验步骤 1、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图1接线，电源可从+2V～+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮。则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 2、伏安特性 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系即为伏安特性。按照图1接线，分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V时的光电流，并尝试高照度光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果 填入表格并做出V/I曲线。 图1光敏电阻的测量电路 偏压2V4V6V8V10V12V 光电阻I 四、实验数据 实验数据记录如下： 光电流： E/V246810 U/V0.090.210.320.430.56 I/uA1427.54255.270.5 暗电流：0.5uA 实验数据处理：
实验一--光敏电阻特性实验
实验一光敏电阻特性实验 实验目的： 1. 了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 2. 了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 3. 了解简单光路的调整原则和方法。 4. 在一定照度下，测量光敏电阻的电压与光电流的关系。 5. 在一定电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 实验原理: 1.光敏电阻的结构与工作原理 利用具有光电导效应的半导体材料制成的光敏传感器叫光敏电阻，又称为光导管。是一种均质的半导体光电器件,其结构如图1-1所示。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。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近 的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。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） 急剧减小，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量级，亮电阻值在几千欧以 下。 2. 光敏电阻的主要参数 (1) 暗电阻：光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流。 (2) 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。 (3) 光电流：亮电流与暗电流之差称为光电流。 3. 光敏电阻的基本特性 (1) 伏安特性 光敏电阻的伏安特性如图1-2所示，不同的光照度可以得到不同的伏安特性，表明电阻值随光照度发生变化。光照度不变的情况下，电压越高，光电流也越大，光敏电阻的工作电压和电流都不能超过规定的最高额定值。 图1-2光敏电阻的伏安特性曲线
模电课程设计延时小夜灯完整版
XXXXX 《模拟电子技术》课程设计 题目延时小夜灯___ 学生姓名XXX_____ 专业班级 14级通信工程2班 学号____201451032_____ 院（系）信息工程学院__ 指导教师 XXX_____ 完成时间 2015年12月31日
郑州科技学院 模拟电子技术课程设计任务书 专业14级通信工程班级2学号201451032姓名XXX 一、设计题目延时小夜灯______________ 二．设计任务与要求 1、光控延时照明。当光照强度骤然间由强变弱，使光敏电阻的阻 值发生明显变化。小夜灯便延时点亮1.5分钟左右。 2、手动延时照明。在黑暗环境中，只需按一下灯盒上的自复位开 关，小灯便延时点亮2分钟左右。 3、根据上述要求选定设计方案，并在网上或者相关书籍上查找相 关文献，了解小夜灯的设计原理。进而设计出延时小夜灯的设计电路图。 4、在电脑上用Multisim软件进行仿真，经过仿真成功的设计可以 按照电路图进行原件的购买和焊接。焊接完成后需要达到设计目的的效 果。 三、参考文献 [1]蓝厚荣，单片机的PWM控制技术[J].工业控制计算机，2010.2~9 [2]杨力，左能.电子技术[M].北京：中国水利水电出版社，2006.7~8 [3]高吉祥，电子技术基础实验与课程设计[M].2版.北京：电子工业 出版社，2005.90~98 [4]江晓安，董秀峰编著.模拟电子技术.3版[M].西安：西安电子科技 大学出版社，2008.33~35 [5]王宪伟，电子技术实验与课程设计[M].北京：清华大学出版社， 2006.66~67 四、设计时间 2014 年12 月21 日至2015 年12 月31 日 指导教师签名：_________________ 年月日
光敏电阻实验
中国石油大学 智能仪器 实验报告 成 绩： 班级： 姓名： 同组者： 教师： 光敏电阻实验 【实验目的】 1、 了解光敏电阻的工作原理； 2、 掌握光敏电阻的光电特性，光谱响应特性，频率特性等基本特性； 3、 理解光敏电阻的一般应用。 【实验原理】 光敏电阻是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化．它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小．光敏电阻通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成的，如图1所示。可见光波段和大气透过的几个窗口都有适用的光敏电阻，利用光敏电阻制成的光控开关在我们日常生活中随处可见,广泛应用于各种自动控制电路（如自动照明灯控制电路、自动报警电路等）、 家用电器（如电视机中的亮度自动调节,照相机的自动曝光 图1 光敏电阻结构图 控制等）及各种测量仪器中。 在光照作用下能使物体的电导率改变的现象称为内光电效应．本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效应的光电元件．当内光电效应发生时，固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带，同时在价带中留下空穴。这样由于材料中载流子个数增加，使材料的电导率增加，电导率的改变量为 p n p e n e σμμ?=???+??? （1） 在（1）式中，e 为电荷电量，p ?为空穴浓度的改变量，n ?为电子浓度的改变量，μ表示迁移率。 当两端加上电压U 后，光电流为： ph A I U d σ= ??? （2） 式中A 为与电流垂直的表面，d 为电极间的间距。在一定的光照度下，σ?为恒定的值，因而光电流和电压成线性关系。 光敏电阻的伏安特性如图2所示，不同的光照度可以得到不同的伏安特性，表明电阻值随光照
光敏电阻特性
光敏电阻特性 【实验目的】 1. 了解光敏电阻的基本特性。2.测量光敏电阻的伏安特性曲线和光照特性曲线。 【实验仪器】 DH-CGOP1光电传感器实验仪1套（包括灯泡盒，光敏电阻LDR ，九孔板实验箱,1K 电阻）；DH-VC3直流恒压源1台；万用表1块；导线若干 【实验原理】 光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。 用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子一空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电导率增加，电导率的改变量为 p n pe ne σμμ?=?+?\*MERGEFORMAT (1) 式中e 为电荷电量，?p 为空穴浓度的改变量，?n 为电子浓度的改变量，μp 为空穴的迁移率，μn 为电子的迁移率。当光敏电阻两端加上电压U 后，光电流为 ph A I U d σ=?\*MERGEFORMAT (2) 其中A 为与电流垂直的截面积，d 为电极间的距离。由和可知，光照一定时，光敏电阻两端所加电压与光电流为线性关系，呈电阻特性。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子一空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。 在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。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。 1.伏安特性
折叠小夜灯设计分析
“折叠式小夜灯”设计分析 一年一度的春节在中国是人们心目中最隆重热闹的传统节日。时代的进步，使春节的礼品设计成为了春节传统文化中的一个重要组成部分。人们把春节礼品与文化融为一体，于是各式各样的礼品不断涌现。 今天我要设计的是一款送给亲朋好友的折叠式小夜灯，本产品以红色为主，自古以来人们对红色就情有独钟，红色最具刺激性，容易引人注目，他对人的情感的象征意义是甜蜜、浓郁、幸福、营养、积极、活力、喜悦、热烈、刺激等，所以用红色来渲染。 现在随着社会的发展与生活水平的提高，灯在人们的生活当中起着越来越重要的作用，在现代家庭装饰中，灯的作用已经不仅仅局限于照明，还起到的是装饰作用。因此在灯具设计中体现出“以人为本”的本质特征，是体现对人性特点的一种尊重。同时“绿色设计”已被提到了现代设计的日程之上，并作为现代设计的终极目标。 从各个方面分析小夜灯的设计现状 1.形态分析：“小夜灯”是融入生活当中的物品，又同时具备装饰的功用。新时代春节的设计需要注重产品意向的定位，如果要正确定位产品意向就要对消费者进行深入的了解。对多数消费者来说，小夜灯外观的造型因素自然比其他因素更吸引人，大多数人在挑选灯具时注意力是在灯具的外形上，外观质感是产品给予人的第一印象，尤其是市场上有相同功能的产品实在是太多了，此时材质意向的喜好度便足以影响消费者的欲望。除了考虑良好的照明效果、高质感的品味以及塑造良好的气氛之外，个性化的感觉、便宜的价格等 2人机关系分析：我们设计的产品最终都是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计。所以，我们在产品设计的时候不能只考虑物，而且还需要充分考虑产品的使用者。 3消费群体的心理特点分析：消费群体在经济能力的条件下大致的分为三类，青年，中年和老年消费群体。青年消费群体追求时尚和新颖，喜欢购买一些新的产品。因此，投放春节市场的新产品时为了迎合他们的心理，小夜灯设计的造型应该放在第一位，使青年人在视觉上能够给予它肯定，再去考虑它的功能性；中年消费群体生活经验丰富，显得稳重、老练，在购买中表现出他们特有的心理行为特征。有理智，有计划性，购物有主见，不易受外界影响，消费决策随俗，需求稳定。因此他们购买灯的主要就在于灯的功能性；老年人消费群体注重质量，不赶时髦，不追求名牌，具有实用的消费心态。因此在小夜灯设计方面，尽量做到造型简单，功能性强大。 在春节礼品中，我们会接触很多种类的灯类产品，其中小夜灯造型千变万化，材质包括陶瓷，木艺，塑料，金属等。小夜灯灯光柔和，在茫茫黑暗中，起到指引照明的作用。今天我要设计分析的是一款塑料的可爱的半球形折叠小夜灯。 小夜灯由多种方式连接组成，下面我就来分析一下小夜灯的各个组成部分。 1首先，我要分析的是小夜灯的外壳连接方式，可采用USB连接形式 2开关，打开折叠杆灯会自动亮起。 3连接杆，由3段连接杆连接，连接杆是灯泡和底座的连接桥梁，是用不锈钢做的，和底座的连接是螺纹连接，螺柱和螺栓的杆状部分均为圆柱形，两端均有螺纹。连接杆是空心的，里面是放那个灯泡和底座电池的连接线的。这个连接杆是像弹簧一样的，是可以随意弯曲的，这样可以随便的调节灯头的高度和角度，
利用手机充电器制作小夜灯
利用手机充电器制作小夜灯 江苏省泗阳县李口中学沈正中 夜间起来突然开灯，灯光太刺眼～尤其是家中有老人、婴儿的，夜间摸不着开关，很不方便。小夜灯可解决这个问题～商场超市里买的小夜灯，每只的售价一般是十几元到二十几元，一般都是2,3W，不正规厂家生产的，有的是5,8W，甚至有的在10W以上，每夜按10小时计算，每年耗电约7.3度,36.5度以 上，平价电每度 0.5283元，需电费 3.86元,18.28元以 上。本人利用手机充 电器制作的单灯、双 灯和三灯三种规格小夜灯，图1所示，实测交流220V功率分别为0.11W、0.26 W、0.49W，每夜按10小时计算，每年耗电分别约0.4度、0.95度、1.8度，需电费分别为0.21元、0.5元、0.94元，可看出基本上是不用电费的。 家家都有好多闲置不用，即将扔掉的手机充电器(或mp3、mp4、mp5等充电器)，扔掉太可惜，稍需动动手就能变废为宝～ 另外，如果你家中有即将扔掉的废台灯(台灯架要完好)，也可改制成几乎不用电费的超亮小台灯。买一只小台灯也要
几十元，每年还要几十元的电费。 以上这些灯的寿命都很长，正常使用不会损坏，所以制作好了，终生基本不用维修。 具体制作方法如下: 一、小夜灯制作 利用废广告牌灯箱中LED灯珠板，按如图2所示电路，每块板上有三颗灯珠和一只100,150Ω的电阻串联，接12V电源，三颗灯珠正常发光，每颗灯珠电压为3.2V左右。 根据你手中电源提供的电压3,12V，对照图2中所给的电压，选择焊点A、B、C、D中的两点进行焊接即可。 另外根据你手中电源电压情况，也可将LED灯珠板剪开，制作成两只或三只小夜灯。 当所加5,6V电压时，也可按图3、图4所示，把中间线路板的铜敷切开，用焊锡重新连接(见图中的红虚线)，正极(或负极)不变，负极(或正极)接在A点即可。当用3V电压时，正、负极都不变。当所加5,6V电压时，还可按图5所示连接，正负极不变。