实验光敏电阻测量
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U(V)12356789101112下面绘出各个照度对应的曲线时：线性拟合结果如下：Y = A + B * XParameter Value ErrorAB------------------------------------------------------------R SD N P< 3339所以此时．时：线性拟合结果如下：Y = A + B * X Parameter Value ErrorABR SD N P13 <所以此时时线性拟合结果如下：Y = A + B * XParameter Value ErrorABR SD N P13 <------------------------------------------------------------所以此时时线性拟合结果如下：Y = A + B * XParameter Value ErrorABR SD N P<13所以此时对上面实验结果的一点分析：当时，,即光照最弱时光敏电阻的阻值很大，1. 可以发现，可达一万四千多欧姆，随着光照的加强时，光敏电阻的阻值在不断减在时，即在当时的最强光照时，小，光敏电阻的阻值已经降到了三百余欧姆，可见其变化幅度很大。
光敏电阻测试方法
光敏电阻测试方法光敏电阻是一种基于光电效应原理的传感器，能够根据周围环境的光照强度变化来改变电阻值。
在实际应用中，常常需要对光敏电阻进行测试以确保其性能和可靠性。
本文将介绍一种基本的光敏电阻测试方法。
1.准备测试环境和设备：在进行光敏电阻测试之前，首先需要准备一个光照强度可调的测试环境，以及相应的测试设备。
测试环境可以利用光源和可调节的光照控制装置来实现。
测试设备一般为数字电压表和电流源。
2.连接测试电路：将光敏电阻和其他电路元件按照电路图连接起来，确保电路连接正确无误。
3.测量初始光照下的电阻值：将测试环境的光照强度调整到初始值，然后使用数字电压表测量光敏电阻的电阻值。
记录下该值作为初始值。
4.调节光照强度并测量电阻值：通过调节测试环境的光照强度，逐步改变光敏电阻所受到的光照强度，每次改变一定的步长，然后使用数字电压表测量光敏电阻的电阻值。
可以采用不同步长的方式进行测试，根据需要选择较小的步长以获得更精确的测试结果。
5.绘制电阻-光照强度曲线：根据测量得到的光照强度和对应的电阻值，可以绘制出电阻-光照强度曲线。
通过观察曲线的变化趋势，可以了解光敏电阻对光照强度的响应情况。
6.分析和验证测试结果：根据绘制的电阻-光照强度曲线，可以对光敏电阻的性能进行分析和验证。
比如，可以评估光敏电阻的灵敏度、线性度和响应速度等指标。
需要注意的是，光敏电阻的测试结果可能会受到一些外部因素的干扰，比如环境温度和湿度的变化。
为了获得准确和可靠的测试结果，可以在测试过程中对这些因素进行监控和记录，并根据需要进行调整和校准。
此外，光敏电阻的测试方法还可以根据实际需求进行一些改进和扩展。
比如，可以结合其他测试设备，如示波器和光谱仪，对光敏电阻进行更详细和全面的测试。
同时，也可以通过改变光敏电阻的接触方式和实验条件，来研究和分析光敏电阻的特性和行为。
总之，光敏电阻的测试方法是一项重要的工作，可以通过测试和分析光敏电阻的性能和特性，为其在实际应用中的选型和优化提供科学依据。
《实验光敏电阻测量》课件
实验误差来源分析
请分析实验过程中可能存在的误差来源，并提出减小 误差的方法。
实验方案优化建议
请针对本次实验的不足之处，提出改进实验方案的具 体建议。
实验改进建议
01
增加测量点
为了更准确地反映光敏电阻的特 性，建议在更广泛的光照强度范 围内增加测量点。
分析光敏电阻在不同 应用场景下的优缺点 。
Part
02
实验原理
光敏电阻的工作原理
光电导效应
光敏电阻利用半导体材料的光电导效应，当光照射在光敏电阻上时，光子将能 量传递给电子，使电子从束缚状态跃迁到自由状态，形成光生载流子，参与导 电。
阻值变化
光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化，光照强度越大，阻值越小；反之， 阻值越大。
02
优化数据记录方式
03
加强实验操作指导
建议采用自动记录数据的方式， 以减少手动记录可能产生的误差 。
对于实验操作中的难点和关键点 ，建议增加详细的图文说明和视 频演示。
THANKS
感谢您的观看
光敏电阻的特性
光电转换特性
光敏电阻能够将光信号转 换为电信号，具有较高的 灵敏度和响应速度。
伏安特性
光敏电阻的电流电压特性 呈现非线性关系，随着光 照强度的增加，电流先增 大后减小。
温度特性
光敏电阻的阻值受温度影 响较大，温度升高会使阻 值减小，影响测量精度。
光敏电阻的类型
STEP 02
STEP 03
《实验光敏电阻测量 》PPT课件
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
目录
Part
实验一_光敏电阻特性参数及其测量
硅光电池常有 3 种偏置方式，即自偏置、零伏偏置与反向偏置。在不同偏置下，硅光电池表现出不同 的特性（“光电技术” 3.2.3 节对其进行了详细的叙述）。通过典型光电池的各种偏置电路的实验，掌握这 些特性对正确选用硅光电池的偏置电路是非常重要。
2. 实验内容
12
180
12
200
测量公式 RL=Ubb/Ip
二、光敏电阻光照特性测量
利用 YHGD1 型光电实验平台和图 21 所示的测量电路可以测量光敏电阻的光照特性。首先将发光二 极管发出的光用照度计标定出发光管电流 If 与受光面照度 Ev 间的关系，然后，将光敏电阻的光敏面置于照 度计标定的受光面上。通过改变发光管电流 If 获得一族光照度及其所对应的阻值 Rp。将 If 与阻值 Rp 分别 用直角坐标与以 10 为底的对数坐标画出光照特性曲线，比较二曲线，分析它们的特点。
当停止辐射时，由于光敏电阻体内的光生电子和光生电荷需要通过
复合才能恢复到辐射作用前的稳定状态，而且随着复合的进行，光生载流子数密度在减小，复合几率在下
降，所以，停止辐射的过渡过程要远远大于入射辐射的过程。停止辐射时光电导率和光电流的变化规律可
表示为
2. 时间响应的测量
Ds
=
Ds 0
1 1+ t /t
实验一 光敏电阻特性参数及其测量
1. 实验目的：
通过光敏电阻特性参数的测量实验，学习光敏电阻的基本工作原理；掌握光敏电阻的光照特性、时间 响应特性和伏安特性等基本特性。达到能够选用光敏电阻进行光电检测的目的。
2. 实验仪器：
1） YHGDSⅠ型光电实验平台主机系统； 2） YHGDSⅠ型光电实验平台系统所提供的配件；
光敏电阻实验报告
光敏电阻实验报告
1.了解光敏电阻的特性，掌握光控电路的基本原理和使用方法；
2.了解光敏电阻在光强变化时变化的特性和规律；
3.学会运用光敏电阻测量环境光度，并采取相应的措施。
实验器材：
光敏电阻、电阻、电容、二极管、电源、万用表等。
实验原理：
光敏电阻的特性：光敏电阻是一种电阻，而且是一种电阻值随着光照强度变化而变化的电阻，当光照强度增加时，其电阻值减小，反之电阻值增大。
光控电路的基本原理：光控电路是使用光敏电阻来感知光照强度，并将感知到的信号传送给控制器，从而实现对灯光的自动控制。
光敏电阻接在基极上的晶体管上，光控电路的输出端可以驱动灯泡、电机或其他设备。
实验步骤：
1.搭建电路。
将光敏电阻与一个电阻和一个电容并联，红色连接电源正极，黑色连接电源负极。
2.调整电路。
使用万用表测量电路中电阻的阻值和电容的电容值，根据测量所得结果调节电阻和电容的值，使电路在光强变化时输出一个经过滤波的正弦波形。
3.实验测量。
在实验室内摆放灯具，测量光敏电阻处的光强值，并记录下测量值。
分析测量结果，得出光强变化对于光敏电阻电阻值的影响规律。
实验结果：
经过实验测量，得出光强变化对于光敏电阻电阻值的影响规律是：当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小，反之电阻值增大。
实验结论：
通过本实验，我们可以掌握光敏电阻的特性，了解光控电路的基本原理和使用方法。
我们还可以了解光敏电阻在光强变化时电阻值的变化规律，并学会使用光敏电阻测量环境光度并采取相应的措施。
光敏电阻实验报告
掌握光敏电阻的应用
总结词
了解光敏电阻在现实生活和工业生产中的应用场景和优势。
详细描述
光敏电阻广泛应用于需要检测光照强度的场合，如自动控制、环境监测、安全系 统等。其优势在于能够实时监测光照强度变化，响应速度快，稳定性好，寿命长
等。
02
实验材料
光敏电阻
简介
光敏电阻是一种光电传感器，能够将光信 号转换为电信号。
更多便利。
谢谢您的聆听
THANKS
种类
常用的测量仪表有万用表、 电桥等。
使用方法
正确连接测量仪表，按照 操作规程进行测量，确保 测量结果的准确性和可靠性。
光源
简介
光源是提供光照的设备，用于模拟不同光 照条件下的实验环境。
种类
可选用自然光源或人工光源，如LED灯、 日光灯等。
控制方式
通过调节光源的亮度或更换不同颜色的滤 光片，以实现不同光照条件下的实验。
光敏电阻的应用实例
总结词
光敏电阻在许多领域都有广泛的应用，如自动控制、 光电传感器等。
详细描述
光敏电阻由于其独特的阻值变化特性，被广泛应用于 自动控制和光电传感器等领域。例如，在照相机中， 光敏电阻可以用来自动调节曝光时间；在路灯控制中， 光敏电阻可以用来根据环境亮度自动调节灯光亮度； 在安全监控系统中，光敏电阻可以用来检测环境光照 强度，从而实现自动报警等功能。这些应用实例充分 体现了光敏电阻的重要性和广泛的应用前景。
对实验的反思与建议
实验设备改进 为了提高实验的准确性和可靠性，建议升级或替换测量设 备，以提高其测量精度和稳定性。
实验环境控制 在未来的实验中，应加强对环境光照的控制，以减少光照 波动对实验结果的影响。例如，可以采用恒定光照设备或 加强实验室的遮光设施。
光敏电阻测量原理
1.光敏电阻测量原理是什么？
答：光敏电阻测量原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。
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，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-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，从而造成光敏电阻阻值下降。
光照愈强，阻值愈低。
入射光消失后，由光子激发产生的电子-空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻测量温度原理
光敏电阻测量温度原理光敏电阻是一种基于光敏效应的电阻器件，它的电阻值会随着光照强度的变化而发生变化。
利用光敏电阻测量温度的原理是基于光敏电阻对光照强度和温度的敏感性不同。
当温度发生变化时，光敏电阻的电阻值会相应地发生变化，通过测量电阻值的变化就可以得到温度的信息。
光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光敏效应。
在光敏电阻中，半导体材料通常是硫化镉（CdS）或硫化锌（ZnS），这些材料有着特殊的电子结构，使得它们对光的敏感性较高。
当光照射到光敏电阻上时，光子的能量会激发光敏电阻中的电子，使其跃迁到导带中，从而改变了半导体材料的电导率，进而改变了电阻值。
在光敏电阻测量温度的应用中，通常会将光敏电阻与其他电路元件（如电阻、电容、电感等）组成一个传感器电路。
当温度发生变化时，光敏电阻的电阻值也会发生变化，传感器电路会将这个变化转化成电信号输出。
通过测量这个电信号的变化，就可以得到温度的信息。
然而，需要注意的是，光敏电阻测量温度的方法并不是十分精确和可靠的。
首先，光敏电阻的灵敏度和温度的关系并不是线性的，而是存在一定的非线性关系。
因此，在测量温度时需要进行一些校准和修正。
其次，光敏电阻对光照强度的敏感性也会受到其他因素的影响，如光源的稳定性、光敏电阻的老化等。
因此，在实际应用中需要注意这些因素对测量结果的影响。
为了提高测量的准确性和可靠性，可以采取一些改进措施。
例如，可以采用差分测量的方法，通过比较两个光敏电阻的电阻值变化来消除光照强度的影响。
另外，可以通过对光敏电阻进行温度补偿，来消除温度对测量结果的影响。
此外，在设计传感器电路时，还可以采用滤波和放大等技术手段来提高测量的精度和稳定性。
总结起来，光敏电阻测量温度的原理是基于光敏电阻对光照强度和温度的敏感性不同。
通过测量光敏电阻的电阻值变化，就可以间接地得到温度的信息。
然而，在实际应用中需要注意光敏电阻的非线性关系、光照强度的影响以及温度的补偿等因素，以提高测量的准确性和可靠性。
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θ(度) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
cosθ 1 0.984808 0.939693 0.866025 0.766044 0.642788 0.5 0.34202 0.173648 0
cos2θ 1 0.969846 0.883022 0.75 0.586824 0.413176 0.25 0.116978 0.030154 0
I
况下计算绘出光敏电 0 阻的光照特性曲线。 10
❖ （u=5V）
20
(I/I0-I的曲线，即cos2θ-I 30
的曲线）
40
50
60
70
80
90
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
I(mA) 1.09 1.072 1.032 0.96 0.85 0.728 0.603 0.47 0.38 0.342
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
+4
空穴
+4
+4
+4
+4
自由电子
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或 树脂防潮膜）和电极等组成。
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
光敏电阻工作原理图
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
常见的光敏电阻
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
二.实验原理
❖ 1.光敏电阻伏安特性
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
三.实验仪器
光源以及电源 ❖ 聚光镜（2个） ❖ 直流稳压电源 ❖ 万用表或者电流表 ❖ 光敏电阻（光电接收器） ❖ 导轨和支架
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
实验装置示意图
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
四、思考题
1、当光照达到一定的强度，光敏电阻的电阻 会否再发生变化？
2、如果我们改变电流电压方向，测量结果是 否会发生变化？
谢谢
19
相对光强 1 0.969846 0.883022 0.75 0.586824 0.413176 0.25 0.116978 0.030154 0
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
三 .数据处理
❖ 1.画出伏安特性，光照伏安曲线。 ❖ 2.分析实验结果。
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
四.实验步骤
❖ 1.在光强不变（偏振片角度θ=60）的情况测量光 敏电阻伏安特性，并画伏安特性曲线。
u(V)
I(mA)
u(V)
I(mA)
0.5
4.0
1.0
4.5
1.5
5.0
2.0
5.5
2.5
6.0
3
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
❖ 2.在电源电压不变的情 θ
❖ 光敏电阻在光强一定的情况下（偏振片角度不
变）时，电阻是一个定值电阻。根据R=U/I,可得到 光强不变时电阻是一条直线，它的斜率就是电阻的 阻值。
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
2.光敏电阻的光照特性
❖ 光敏电阻的光照特性是指在一定电压下通过电 阻的电流与光强之间的关系，实际应用过程中 我们一般只需要考虑光敏电阻的光照特性。