光敏電阻介紹

時間：2024-02-02 10:42:25 曉鳳資料我要投稿

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光敏電阻介紹

　　大家有沒有想過為什么路燈白天不亮，天一黑就自動亮了呢？這其中涉及到一個元器件--光敏電阻，今天讓小編來給大家介紹光敏電阻介紹。

　　光敏電阻介紹

　　光敏電阻（Photoresistor 或 Light-Dependent Resistor，簡稱 LDR）是一種特殊的電阻器，其電阻值會因入射光線的強度而發生變化。它們通常由半導體材料制成，如硫化鎘（CdS）、硒（Se）、硫化鋁（AlSx）、硫化鉛（PbSx）和硫化鉍（BiSx），并利用內光電效應來工作。當沒有光線照射到光敏電阻上時，它們的電阻值較高，通常在千歐姆級別。一旦有光線照射，特別是特定波長的光，光敏電阻內部的半導體材料會產生自由電子和空穴對，這些載流子會在外加電場的驅動下移動，導致電阻值迅速降低。因此，光敏電阻能夠用于檢測光線的存在與否，并在光控電路和光信號檢測電路中有廣泛應用。

　　光敏電阻的外部可能有一層透明的樹脂防潮膜或者金屬管殼進行封裝，以保護內部結構并防止水分侵入。在電路設計中，光敏電阻可以用作傳感器，通過與外部元件（如電阻器和三極管）串聯或并聯來控制電路的狀態。例如，在路燈的控制電路中，光敏電阻可以感知環境的光照強度，并根據這個信息來調節電燈的開閉。當光敏電阻的電阻值降至一定水平時，它可以觸發電路中的三極管導通，從而點亮燈泡。

　　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的。一般光敏電阻器結構如右圖所示。

　　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 。

　　原理

　　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。

　　結構原理

　　光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料制成的特殊電阻器，表面還涂有防潮樹脂，具有光電導效應。光敏電阻的工作原理是基于內光電效應，即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。

　　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。當光敏電阻受到光照時，價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導帶，成為自由電子，同時產生空穴，電子—空穴對的出現使電阻率變小。光照愈強，光生電子—空穴對就越多，阻值就愈低。當光敏電阻兩端加上電壓后，流過光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子—空穴對逐漸復合，電阻也逐漸恢復原值，電流也逐漸減小。

　　光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時，呈高阻狀態，暗電阻一般可達1.5MΩ。當有光照時，材料中激發出自由電子和空穴，其電阻值減小，隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。

　　光敏電阻器的光照特性在大多數情況下是非線性的，只有在微小的范圍內呈線性，光敏電阻器的電阻值有較大的離散性（電阻變化、范圍大無規律）。

　　光敏電阻器的靈敏度是指光敏電阻器不受到光照是的電阻值（暗阻）和受到光照時電阻值（亮阻）的相對變化值。光敏電阻的暗阻和亮阻間阻值之比約為1500：1，暗阻值越大越好，使用時給其施加直流或交流偏壓，MG型光敏電阻器適用于可見光。其主要用于各種自動控制電路、光電計數、光電跟蹤、光控電燈、照相機的自動暴光及彩色電視機的亮度自動控制電路等場合。

　　光敏電阻的分類

　　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

　　對紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測紫外線。

　　紅外光敏電阻

　　主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器，廣泛用于導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜，紅外通信等國防、科學研究和工農業生產中。

　　可見光光敏電阻

　　包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統，如光電自動開關門戶，航標燈、路燈和其他照明系統的自動亮滅，自動給水和自動停水裝置，機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”，極薄零件的厚度檢測器，照相機自動曝光裝置，光電計數器，煙霧報警器，光電跟蹤系統等方面。

　　光敏電阻選型參數

　　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(用照度計測量光的強弱，其單位為拉克斯lx)。

　　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、最大工作電壓