光敏电阻应用电路
光敏电阻
光敏电阻————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光敏电阻光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于光电导效应(半导体材料受光照射后，其导电率发生变化的现象）。
常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻 器的阻值迅速下降。
半导体材料受到光照时会产生电子一空穴对，使其导电性能增强，其阻值随光照增强而减小，光线越强，阻值越低。
光敏电阻是一种没有极性的电阻器件。
光敏电阻的响应时间一般为2---50ms 。
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。
光敏电阻器在电路中用字母“R ”或“RL ”、“RG ”表示。
光敏电阻的工作原理当光照射到光电导体上时，若光电导体为本征半导体材料，而且光辐射能量又足够强，光导材料价带上的电子将激发到导带上去，从而使导带的电子和价带的空穴增加，致使光导体的电导率变大。
为实现能级的跃迁，入射光的能量必须大于光导体材料的禁带宽度Eg ，即 h ν== ≥Eg (eV)式中ν和λ—入射光的频率和波长。
一种光电导体，存在一个照射光的波长限λC ，只有波长小于λC 的光照射在光电导体上，才能产生电子在能级间的跃迁，从而使光电导体电导率增加。
光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响，因此要将导光电导体严密封装在玻璃壳体中。
如果把光敏电阻连接到外电路中，在外加电压的作用下，用光照射就能改变电路中电流的大小，其连线电路如图所示。
光敏电阻具有很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应可从紫外区到红外区范围内。
而且体积小、重量轻、性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛。
光敏电阻分类按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻。
光敏电阻的工作原理及应用
光敏电阻的工作原理及应用1. 光敏电阻的概述光敏电阻，简称光电阻或光敏电阻器，是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的器件。
光敏电阻的特点是灵敏、稳定、响应速度快等，因此在许多领域都有广泛的应用。
2. 光敏电阻的工作原理光敏电阻的工作原理是基于半导体材料的光电效应。
光敏电阻的材料中，通常掺杂有大量的杂质，这些杂质能够帮助材料吸收光能，并产生光电效应。
当光敏电阻受到光照时，光能会改变材料中载流子的密度，从而改变电阻值。
3. 光敏电阻的结构和特点光敏电阻的结构很简单，一般包括一个光敏材料薄膜和两个电极。
光敏电阻的特点主要有以下几点： - 耐高温：光敏电阻能够在一定温度范围内正常工作，适合在高温环境下使用。
- 响应速度快：光敏电阻对光照的变化能够迅速响应，实时检测环境中光照的变化。
- 灵敏度高：光敏电阻对光照强度的变化非常敏感，能够检测到微小的光信号变化。
4. 光敏电阻的应用领域光敏电阻在许多领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：4.1 光控开关电路光敏电阻常常用于光控开关电路中，可以根据光照的强度实时控制灯光的开关。
比如在路灯控制系统中，通过光敏电阻检测环境光照强度，当环境暗时自动打开路灯。
4.2 光敏电荷耦合器件光敏电阻还可以与其他器件结合，如光敏电荷耦合器件（PhotoMOS），可以用于高速光电隔离、开关控制、信号传输等领域。
4.3 光敏电阻传感器光敏电阻也可以作为一种光敏传感器，用于检测环境中光照强度的变化。
比如在照明系统中使用光敏电阻传感器，可以实时感知光照强度，在光照不足时自动调节照明亮度。
4.4 光敏电阻与微控制器结合光敏电阻可以与微控制器结合，实现更复杂的功能。
通过测量光敏电阻的电阻值，可以得到环境光照强度的变化程度，进而控制其他器件的工作状态。
5. 光敏电阻的优缺点光敏电阻作为一种光敏传感器，具有以下优点： - 响应速度快，能够实时检测光照强度的变化； - 灵敏度高，能够检测微小的光信号变化； - 结构简单，制造成本低。
光敏电阻的应用
2. 光控开关电路
光控开关电路1 工作原理：当照度下降到设 置值时由于光敏电阻阻值上 升激发VT1导通，进而使得 VT2也导通，VT2的激励电
流使继电器工作，常开触点
闭合，常闭触点断开，实现 对外电路的控制。
2. 光控开关电路
光控开关电路2 工作原理：当照度下降到设置 值时由于光敏电阻阻值上升 使运放IC的反相端电位升高， 其输出激发VT导通，VT的激
励电流使继电器工作，常开
触点闭合，常闭触点断开， 实现对外电路的控制。
3. 应急照明灯电路
工作原理：一旦电网突然停电， 光敏电阻RG就会因失去光照
而呈高电阻，使得TWH8751
的2脚处于低电位，振荡电路 工作，TWH8751的输出端输
出一系列脉冲电流，经变压器
T升压后，驱动日光灯管，实 现电网停电后的自动照明。
4. 汽车大灯自动控制电路
工作原理：在夜间行车时，当无
灯光照射光敏电阻Rgm时，其呈高 阻值，555输出高电位，两个场效 应管均导通，汽车两前大灯D1和 D2均发光。当对方有车开来时，
Rgm呈低阻值，555输出低电位，
两个场效应管均截止，汽车两前 大灯熄灭。
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可控硅导通角增大 可控硅导通角变小
照明灯电压增大 照明灯电压下降
灯光变亮 灯光变暗
1. 调光电路
调光电路2
S拨向2时为一个普通调光台灯。RP、C 和氖泡 N组成张弛振荡器，用来产生脉冲触 发可控硅VS。调节RP能改变C充电速率，从 而能改变VS导通角，达到调光的目的。 S拨向1时，光敏电阻RG取代R3，当周围 光线较弱时，RG呈高阻，VD5右端电位升高， 电容C充电速率加快，振荡频率变高，VS导 通角增大，电灯两端电压升高、亮度增大。
光敏电阻原理及应用大全
光敏电阻原理及应用大全 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020光敏电阻的应用光敏电阻可广泛应用于各种光控电路，如对灯光的控制、调节等场合，也可用于光控开关，下面给出几个典型应用电路。
1、光敏电阻调光电路图1是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻R G的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。
反之，若周围的光线变亮，则R G的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制。
图1光控调光电路注意：上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其用电容滤波变成平滑直流电压，否则电路将无法正常工作。
原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供过零关断的基本条件，又可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。
2、光敏电阻式光控开关以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下面给出几种典型电路。
图2是一种简单的暗激发继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图2 简单的暗激发光控开关图3是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高，其输出激发VT导通，VT的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图3精密的暗激发光控开关光敏电阻原理及应用简介1、光敏电阻器是利用的制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
2、结构。
光敏电阻的分类
光敏电阻的分类光敏电阻是一种利用半导体的光电导效应制成的特殊电阻器，它的电阻值能随着入射光的强弱而改变。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
常用的光敏电阻器有硫化镉、硒化镉、硫化铅、碲化铅等材料制成的。
本文将介绍光敏电阻的分类、原理、参数、特性和应用。
光敏电阻的分类根据光敏电阻的材料、结构和光谱特性，可以将其分为以下几种类型：紫外光敏电阻：对紫外线比较敏感，包括硫化镉、硒化镉等材料制成的光敏电阻。
它们主要用于探测紫外线，如紫外线灯、紫外线计数器等。
红外光敏电阻：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅、锑化铟等材料制成的光敏电阻。
它们对红外线有较高的灵敏度，广泛应用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱、红外通讯等国防、科研、工农业生产等领域。
可见光光敏电阻：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌等材料制成的光敏电阻。
它们对可见光有较好的响应，与人眼对可见光的感受相近。
主要应用于各种光电控制系统，如出入口的光电自动启闭，导航灯、路灯等照明系统的自动开关，自动供水和自动停水装置，机械自动保护装置，及“位置探测器”、摄像头自动曝光装置、光电计数器、烟雾报警器、光电跟踪系统等。
其他类型的光敏电阻：还有一些特殊类型的光敏电阻，如氧化铟锡（ITO）光敏电阻，它是一种透明导电薄膜，具有高透明度和低表面电阻，可用于触摸屏和液晶显示器等；还有一些入射光弱时，电阻减小，入射光强时，电阻增大的反向型光敏电阻，如氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）等。
下表列出了一些常见的光敏电阻材料及其特点：材料特点硫化镉（CdS）对可见光较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格低廉硒化镉（CdSe）对紫外线和可见光较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格低廉硫化铅（PbS）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高碲化铅（PbTe）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高硒化铅（PbSe）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高锑化铟（InSb）对红外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高硒（Se）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流大，响应速度慢，价格较高砷化镓（GaAs）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格较高硅（Si）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格适中锗（Ge）对可见光和红外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格适中硫化锌（ZnS）对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格适中氧化铟锡（ITO）透明导电薄膜，对可见光和紫外线较灵敏，暗电流小，响应速度快，价格较高光敏电阻的原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
光敏电阻实验报告
光敏电阻实验报告光敏电阻实验报告引言：光敏电阻是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的器件，广泛应用于光敏控制、光敏传感和光敏测量等领域。
本实验旨在通过对光敏电阻的实际应用与实验验证，深入了解光敏电阻的工作原理、特性和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，深入了解光敏电阻的基本特性，包括光敏电阻的光敏特性、电阻变化规律等，并通过实验结果验证光敏电阻的工作原理。
二、实验器材和原理实验所需器材包括：光敏电阻、电源、电压表、电流表、光源、万用表等。
光敏电阻是一种半导体器件，其工作原理基于光照强度对半导体电阻的影响。
当光照强度增大时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，光敏电阻的电阻值增大。
三、实验步骤1. 将光敏电阻与电路连接，其中光敏电阻的一端接地，另一端接电源正极。
2. 通过电流表和电压表测量光敏电阻的电流和电压值。
3. 调节光源的光照强度，观察光敏电阻的电流和电压变化。
4. 记录实验数据，并绘制光照强度与光敏电阻电阻值的关系曲线。
四、实验结果与分析根据实验数据绘制的光照强度与光敏电阻电阻值的关系曲线显示，在光照强度增大的情况下，光敏电阻的电阻值呈现逐渐减小的趋势；而在光照强度减小的情况下，光敏电阻的电阻值逐渐增大。
这验证了光敏电阻的工作原理，即光照强度对光敏电阻的电阻值有直接影响。
五、实验应用光敏电阻在实际应用中具有广泛的用途。
其中，最常见的应用是在光敏控制系统中，通过光敏电阻感知光照强度的变化，并控制其他设备的开关。
例如，室内照明系统中的光敏电阻可以根据光照强度的变化自动调节灯光的亮度，实现能源的节约和舒适的照明环境。
此外，光敏电阻还被广泛应用于光敏传感器和光敏测量领域。
例如，光敏电阻可以用于血氧饱和度检测仪器中，通过测量光敏电阻的电阻变化来判断人体的血氧饱和度。
光敏电阻也可以应用于光敏测量仪器中，用于测量光源的亮度和光照强度等参数。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了光敏电阻的工作原理、特性和应用。
光敏电阻器的特性和应用
光敏电阻器的特性和应用站长2006-4-2 15:05:30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。
光敏电阻的原理结构如图所示。
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。
基本特性及其主要参数1、暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻，或暗阻。
此时流过的电流称为暗电流。
例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。
此时流过的电流称为亮电流。
MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
显然，光敏电阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是说暗电流要小，亮电流要大，这样光敏电阻的灵敏度就高。
2、伏安特性在一定照度下，光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻的电流之间的关系，称为伏安特性。
由图2.6.2可知，光敏电阻伏安特性近似直线，而且没有饱和现象。
受耗散功率的限制，在使用时，光敏电阻两端的电压不能超过最高工作电压，图中虚线为允许功耗曲线，由此可确定光敏电阻正常工作电压。
三种敏感电阻及应用
三种敏感电阻及应用敏感电阻，也叫接触式电阻，是一种能够感应到应变变化的电阻器件。
它的电阻值随着应变的变化而变化，具有灵敏度高、响应速度快等特点。
根据不同的敏感原理和应用领域，敏感电阻可以分为三种类型：应变片电阻、热敏电阻和光敏电阻。
一、应变片电阻1. 原理及结构应变片电阻的敏感原理是根据金属或半导体材料在受到机械应变作用下发生形变，从而改变其电阻值。
应变片电阻通常由薄膜式敏感元件构成，如金属薄膜、半导体薄膜等。
当材料受到应变作用时，敏感元件的阻值会发生连续的变化，从而实现对应变量的测量。
2. 应用领域应变片电阻广泛应用于测量应变的场合，如工程结构的应变测试、体力学测试、汽车领域的变形测量等。
由于其响应速度快、精度高，在自动控制系统中也可以用作位移、力量和液位的测量。
二、热敏电阻1. 原理及结构热敏电阻的敏感原理是根据材料在温度变化下导致电阻值的变化。
热敏电阻通常由氧化物、半导体材料等制成。
当温度升高时，材料的导电能力会增强，从而导致电阻值的减小；当温度降低时，材料的导电能力会减弱，电阻值增加。
2. 应用领域热敏电阻广泛应用于温度测量、温度控制、温度补偿等领域。
例如，温度传感器中常使用热敏电阻作为敏感元件，通过测量电阻值来获取所测量物体的温度。
此外，热敏电阻还可以在电子电路中用作过热保护、温度补偿等功能。
三、光敏电阻1. 原理及结构光敏电阻的敏感原理是根据材料在光照作用下改变其电阻值。
光敏电阻通常由半导体材料制成，如硫化镉、硫化锌等。
当光照强度增加时，材料导电能力增强，电阻值减小；反之，当光照强度减小时，电阻值增加。
2. 应用领域光敏电阻广泛应用于光传感、自动控制以及光电检查等领域。
例如，夜间照明控制系统中的光敏电阻可用于感应光照强度的变化，从而控制灯光的亮度。
此外，光敏电阻还可以用于安全系统和自动化生产设备中，用作光电性输入元件。
综上所述，敏感电阻包括应变片电阻、热敏电阻和光敏电阻三种类型。
它们分别通过感应应变、温度变化和光照强度变化来实现电阻值的改变，从而起到测量和检测的作用。
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光敏电阻的应用
1．光控开关电路
图2-38所示是一种光控开关电路，这一光控开关电路可以用在一些楼道、路灯等公共场所。
通过光敏电阻器，它在天黑时会自动开灯，天亮时自动熄灭。
电路中，VS1是晶闸管，R l是光敏电阻器。
当光线亮时，光敏电阻器Rl阻值小，220V交流电压经VD 1整流后的单向脉冲性直流电压在RP1和Rl分压后的电压小，加到晶闸管VS1控制极的电压小，这时晶闸管VS1不能导通，所以灯HL回路无电流，灯不亮。
当光线暗时，光敏电阻器Rl阻值大，RPI和Rl分压后的电压大，加到晶闸管VS1控制极的电压大，这时晶闸管VS1进入导通状态，所以灯HL回路有电流流过，灯点亮。
2．灯光亮度自动调节电路
图2-39所示是灯光亮度自动调节电路，这一电路能根据外
界光线的强弱来自动调节灯光亮度。
电路中，VS1是晶闸管，N是氖管，HL是灯，R3是光敏电阻器。
电路中，晶闸管VS1和二极管VD1～VD4组成全波相控电路，用氖管N作为VS1的触发管。
220V交流电通过负载HL加到VD1～VD4桥式整流电路中，整流后的单向脉冲直流电压加到晶闸管VS1阳极和阴极之间，VS1导通与截止受控制极上的电压控制。
整流后的电路还加到各电阻和电容上。
直流电压通过Rl和RP1对电容Cl进行充电，Cl上充到的电压通过氖管N加到晶闸管VS1控制极上，当Cl上电压上升到一定程度时，氖管N启辉，将电压加到晶闸管VS1控制极上，使晶闸管VS1导通，灯HL点亮。
电容Cl上平均电压大小决定了晶闸管VS1交流电一个周期内平均导通时间长短，从而决定了灯的亮度。
当外界亮度高时，光敏电阻器R3阻值小，Cl的充电电压低，晶闸管VS1平均导通时间短，HL灯光就暗。
当外界亮庋低时，光敏电阻器R3阻值大，Cl的充电电压
高，晶闸管VS1平均导通时间长，HL灯光就亮。
由于R3的阻值是随外界光线强弱自动变化的，所以灯HL 的亮度也是受外界光线强弱自动控制的。
调节可变电阻器RP1阻值可以改变对电容Cl的充电时间常数，即改变VS1的导通角，调节HL灯光的亮度。
3．停电自动报警电路
图2—41所示是停电自动报警电路。
电路中，VD2是交流电电源指示灯，VD4是红色发光二极管，R4是光敏电阻器，BL1是扬声器，VT1、VT2和周围元器件构成一个低频振荡器。
有交流市电时，220V交流电压通过VD半波整流和Cl滤波，得到的直流电压通过Rl加到VD2上，使之发光指示交流电供电正常。
同时，通过R2加到VD3上，使VD3发光。
由于VD3发光，光线照射到光敏电阻器R4上，R4阻值小。
这时，+3V直流电压通过R3和R4分压的电压加到VT1基极，因为R4阻值小，VT1截止，这时报警电路不工作。
当交流电断电时，VD3不发光，R4阻值明显增大，使VT 1进入放大状态，这时VT1、VT2等周围元器件构成的低频振荡器电路工作，扬声器BL1发出声响报警，同时VD4发光显示断电。
电路中，R5和C2构成低频振荡器中的正反馈电路。
4．熙相机电子测光电路
图2-43所示是照相机电子测光电路。
在中档照相机中，光敏电阻器作为电子测光元件。
电路中，Rl是光敏电阻器，R2是热敏电阻器，VD1和VD2是发光二极管。
从电路中可以看出，VT1是VD1的驱动管，VT2是VD2的驱动管，VT1和VT2两端的电路对称，但是基极偏置电路有所不同。
VT2基极由固定电阻R6、R7构成分压式偏置电路，而VT1基极则由R1、RP1和R2构成分压式偏置电路。
光线从孔板照射在光敏电阻器上，ITR9707移动密度板时可以改变光线照射到光敏电阻器Rl上的强弱，从而可以改变Rl的阻值大小，改变Rl、RP1和R2分压电路输出电压，即改变了加到VT1基极的直流电压，进而改变了发光二极管V D1发光强弱，达到正确曝光的目的。
电路中的热敏电阻R2 (lkΩ)起温度补偿作用，以补偿光敏电阻器Rl的温度变化而引起的误差。