什么是光敏电阻?

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光敏电阻

光敏电阻器是利用半导体的光电效应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。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)。

通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出电子—空穴对,参与导电,使电路中电流增强。一般光敏电阻器结构如图所示。

根据光敏电阻的光谱特性,可分为三种光敏电阻器:

紫外光敏电阻器:对紫外线较灵敏,包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等,用于探测紫外线。

红外光敏电阻器:主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器,广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱,红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。

可见光光敏电阻器:包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统,如光电自动开关门户,航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭,自动给水和自动停水装置,机械上的自动保护装置和“位置检测器”,极薄零件的厚度检测器,照相机自动曝光装置,光电计数器,烟雾报警器,光电跟踪系统等方面。

光敏电阻器是利用半导体的光电效应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。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)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10M欧,在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。

光敏电阻,又称为光导管,主要制作材料为硫化镉、硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等化学物质,这些物质有一个共同点,就是在特定波长的光照条件下,阻值能够迅速减小。原因则是因为光照产生的参与导电的载流子,能够在外加电场的作用下作漂移运动,电子流向电源的正极,空穴则流向电源的负极,电阻的阻值迅速降低。

光敏电阻的工作原理主要是基于光电效应,在半导体的两端装上电极引线,再装上管壳,就组成了最简单的光敏电阻。而一般情况下,为了增加电阻的灵敏度,会将两端的电极做成梳状,半导体材料一般是金属的硫化物、硒化物和碲化物等,通常采用的方法也是涂敷、喷涂等手段进行封装。

光敏电阻的显著特点就是具有光电特性,所谓的光电特性指的是电阻的阻值会随着入射光的增强而减小,当入射光的强度变弱的时候,电阻的阻值反而会增大,利用的是半导体的光电效应的原理。一般用在对于光的测量、控制还有光电转换的用途中,常用的光敏电阻由半导体材料制成的,在黑暗条件下,光敏电阻的阻值可达到1-10M欧在强光的条件下,阻值则是达到了几百甚至几千欧姆。光敏电阻对于光的敏感性的程度与人对可见光的感应十分接近,只要是人眼可以感受到的光,都会引起光敏电阻的阻值的变化。

光敏电阻的第二个特点就是伏安特性,因为光敏电阻本质是电阻,因此符合欧姆定律,也就是光敏电阻的伏安特性。

温度特性指的是光敏电阻的相对光电导率会随着温度的升高而下降。光敏电阻的时间相应比其他的光电器件略大,频率的响应也要较低,且具有其自己的特殊性。还具有光谱响应、噪声特性等特点。

根据光敏电阻的特点,可以将光敏电阻分为三种类型:紫外光敏电阻,红外光敏电阻,可见光敏电阻。其中紫外光敏电阻主要是用于探测紫外线,包括有硫化镉、硒化镉光敏电阻器等红外光敏电阻则是广泛用于国防、科学研究和工农业生产中,例如导弹制导、天文探测、人体病变探测、红外光谱、红外通信等用途中可见光敏电阻则是用途最为广泛的光敏电阻,主要用于各种光电控制系统中,如路灯等照明系统的自动亮灭系统、照相机的自动曝光装置、光电计数器等装置中。


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