光敏电阻传感器特性及应用实验
1.了解光敏电阻的光电特性
2.了解光敏电阻暗电流、光电流的测量方法
3.掌握光敏电阻的伏安特性、负载特性的测量方法
1.分析光敏电阻传感器测量电路的原理；
2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路；
3.软件观测亮度变化时输出信号的变化情况；
4.记录实验波形数据并进行分析。
1.开放式传感器电路实验主板；
2.光敏电阻亮度测量模块；
3.导线若干。
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。实际上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。
图5-1 光敏电阻的电极
实验原理及内容：
光敏电阻的主要参数及测试方法：
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。
在测量光敏电阻的暗电流时，应先将光敏电阻置于黑暗环境中30分钟以上，否则电压表的读数会较长时间后才能稳定。将光敏电阻完全置入黑暗环境中（用遮光罩为光敏电阻遮光，且不通电），使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。由于光敏电阻的个体差异，某些暗电阻可能大于200兆欧，属于正常现象。
利用图5-2，可以测量光敏电阻的暗电流，图中取E=12V，RL=10M，由电压表读数除以RL，即可得出光敏电阻的暗电流I暗。
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。
亮电阻的测试：在一定的光照条件下（移除遮光罩）由Counter输出PWM波驱动LED光源，使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R亮。利用图5-3，取E=12V，RL=2k。读取电流表读数，即可得出在该光照条件下的亮电流I亮。
3、光电流：亮电流与暗电流之差称为光电流。
亮电阻与暗电阻之差等于光电阻，R光=R暗-R亮，光电阻值越大，光敏电阻的灵敏度越高。亮电流与暗电流之差等于光电流，I光=I亮-I暗，光电流越大，光敏电阻的灵敏度越高
图5-2 光敏电阻暗电流测试电路图5-3 光敏电阻亮电流测试电路实验原理图：
实验（连线）原理图如图5-4所示，主要分为：偏置电源区域、传感器区域、负载电阻区域和LED光源区域四个部分。利用该图，可以完成光敏电阻基本参数和基本特性测量的实验连线。
图5-4 实验原理图
实验连线图：
光源与传感器安装注意事项：
光敏电阻实验连线主要分两个部分。即：光源连线和实验电路连线。光源由PWM波方式控制灯的亮度，连线如图5-5所示。光敏电阻的基本参数测量与特性测量，请参光敏电阻基本参数与基本特性页面的实验连线原理图进行连线。
步骤一连接设备
1．启动实验用的计算机，打开NI LabVIEW 2019软件；
2．将实验板插在NI ELVIS III的槽中，连接NI ELVIS III电源和与计算机通信的USB线；
3．打开NI ELVIS III开关，设备左边的电源灯亮。
4．参照图5-5实验连线图，正确连接实验线路。
4．打开编程开关APPLICATION BOARD POWER，板子右上方电源绿色灯亮。
步骤二实验连线
图5-5 实验连线图
1、如图5-5所示连接，“A+”“A-”连接完电流表后，“A-”还要连接GND。电路连接好以后，10MΩ电阻开关打通，测量不同光照下的光敏电阻的特性；
2、设置光敏电阻和光源设置的物理通道（分别默认为A_AIO0和A_PWM0），点击程序中的【测量/暂停】按钮，按钮变为黄色，实验程序开始运行。
4、使用万用表电流表测量功能时，请选择【电流测量】选框。
5、若需测量直流电流时，则点击万用表测量区域的电流测量选项，并设置合适的测量量程，此时万用表其他测量功能被禁用。注意测量时接线。
6、若需测量直流电压时，则点击万用表测量区域的电压测量选项，并设置合适的测量量程，此时万用表其他测量功能被禁用。注意测量时接线。
7、若需调节LED光源的亮度，可调整光源设置的光照频率和PWM占空比控件。调节百分比范围为1%-99%。
9、依据不同的实验，测得所需电压、电流值后，将这些值依次填入【X/Y曲线设置】区域的数据行，点击【生成X/Y关系曲线】按钮，绘制对应光敏电阻所属特性的X/Y关系曲线。可点击保存数据将曲线保存下来。
10、在完成上述实验内容后，将实验得到的数据填入实验报告，结束实验、关闭设备电源并拆除实验连线。
注意事项：
1．发光二极管注意极性
2．在测量光照特性的时候注意接通负载10MΩ电阻
3．照度计与光源要对准，让照度计和光敏电阻互不遮挡，且处在同一温度场中。
4. 在使用万用表不同功能时请注意接线是否正确，以免出现意外。
1.按要求完整填写测试表格及测试数据；
2.分析并总结实验结果；
3.写出本次实验心得体会。
1．能否利用已有实验资源实现光敏电阻的光谱特性测量？
2．能否在现有基础上、通过改进实验程序的方法实现光敏电阻响应时间的测量？
附：实验程序界面
光敏电阻传感器特性及应用实验 1.了解光敏电阻的光电特性 2.了解光敏电阻暗电流、光电流的测量方法 3.掌握光敏电阻的伏安特性、负载特性的测量方法 1.分析光敏电阻传感器测量电路的原理； 2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路； 3.软件观测亮度变化时输出信号的变化情况； 4.记录实验波形数据并进行分析。 1.开放式传感器电路实验主板； 2.光敏电阻亮度测量模块； 3.导线若干。 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。实际上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。 图5-1 光敏电阻的电极 实验原理及内容： 光敏电阻的主要参数及测试方法：
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。 在测量光敏电阻的暗电流时，应先将光敏电阻置于黑暗环境中30分钟以上，否则电压表的读数会较长时间后才能稳定。将光敏电阻完全置入黑暗环境中（用遮光罩为光敏电阻遮光，且不通电），使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。由于光敏电阻的个体差异，某些暗电阻可能大于200兆欧，属于正常现象。 利用图5-2，可以测量光敏电阻的暗电流，图中取E=12V，RL=10M，由电压表读数除以RL，即可得出光敏电阻的暗电流I暗。 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。 亮电阻的测试：在一定的光照条件下（移除遮光罩）由Counter输出PWM波驱动LED光源，使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R亮。利用图5-3，取E=12V，RL=2k。读取电流表读数，即可得出在该光照条件下的亮电流I亮。 3、光电流：亮电流与暗电流之差称为光电流。 亮电阻与暗电阻之差等于光电阻，R光=R暗-R亮，光电阻值越大，光敏电阻的灵敏度越高。亮电流与暗电流之差等于光电流，I光=I亮-I暗，光电流越大，光敏电阻的灵敏度越高 图5-2 光敏电阻暗电流测试电路图5-3 光敏电阻亮电流测试电路实验原理图： 实验（连线）原理图如图5-4所示，主要分为：偏置电源区域、传感器区域、负载电阻区域和LED光源区域四个部分。利用该图，可以完成光敏电阻基本参数和基本特性测量的实验连线。
光敏传感器的光电特性 内容摘要 光敏传感器有很多种类，主要有：光敏电阻、光敏二极管，光敏三极管、 光电管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感等。光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性，即伏安特性、光照特性等。 关键词：光敏电阻 硅光电池 光敏二极管 光敏三极管 【实验目的】 了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 了解光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 了解光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 【实验仪器】 全封闭光通路、实验电路、待测光敏传感器（光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池）、实验连接线 【实验原理】 1、光电效应 光敏传感器的物理基础是光电效应，光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，或光电子发射效应。电子并不逸出材料表面的则是内光电效应，几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。光电导效应、光生伏特效应是两种常见的内光电效应。 2、光敏传感器的基本特性 本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性。光敏传感器的基本特性则包括：伏安特性、光照特性等。其中光敏传感器在一定的入射照度下，光敏元件的电流I 与所加电压U 之间的关系称为光敏器件的伏安特性。改变照度则可以得到一族伏安特性曲线。光敏传感器的光谱灵敏度与入射光强之间的关系称为光照特性，有时光敏传感器的输出电压或电流与入射光强之间的关系也称为光照特性。 （1）光敏电阻 利用具有光电导效应的半导体材料制成的光敏传感器称为光敏电阻。 当内光电效应发生时，光敏电阻电导率的改变量为： p n p e n e σμμ?=???+??? （1） 在（1）式中，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：
东南大学 物理实验报告 姓名学号指导教师 日期报告成绩 实验名称光敏传感器的光电特性研究 目录 实验一光敏电阻特性实验 实验二光敏二极管特性实验
一、实验目的： 1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线； 2、了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线； 3、了解硅光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线； 4、了解硅光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。 二、实验原理： 光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。 1、光电效应 光敏传感器的物理基础是光电效应，在光辐射作用下电子逸出材料的表面，产生光电子发射称为外光电效应，或光电子发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。电子并不逸出材料表面的则是内光电效应。光电导效应、光生伏特效应则属于内光电效应。即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类，几乎大多数光电控制应用的传感器都是此类，通常有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。 （1）光电导效应 若光照射到某些半导体材料上时，透过到材料内部的光子能量足够大，某些电子吸收光子的能量，从原来的束缚态变成导电的自由态，这时在外电场的作用下，流过半导体的电流会增大，即半导体的电导会增大，这种现象叫光电导效应。它是一种内光电效应。 光电导效应可分为本征型和杂质型两类。前者是指能量足够大的光子使电子离开价带跃入导带，价带中由于电子离开而产生空穴，在外电场作用下，电子和空穴参与电导，使电导增加。杂质型光电导效应则是能量足够大的光子使施主能级中的电子或受主能级中的空穴跃迁到导带或价带，从而使电导增加。杂质型光电导的长波限比本征型光电导的要长的多。 （2）光生伏特效应 在无光照时，半导体PN结内部自建电场。当光照射在PN结及其附近时，在能量足够大的光子作用下，在结区及其附近就产生少数载流子（电子、空穴对）。载流子在结区外时，靠扩散进入结区；在结区中时，则因电场E的作用，电子漂移到N区，空穴漂移到P区。结果使N区带负电荷，P区带正电荷，产生附加电动势，此电动势称为光生电动势，此现象称为光生伏特效应。 2、光敏传感器的基本特性 本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性。光敏传感器的基本特性则包括：伏安特性、光照特性等。其中光敏传感器在一定的入射照度下，光敏元件的电流I与所加电压U之间的关系称为光敏器件的伏安特性。改变照度则可以得到一族伏安特性曲线。它是传感器应用设计时选择电参数的重要依据。光敏传感器的光谱灵敏度与入射光强之间的关系称为光照特性，有时光敏传感器的输出电压或电流与入射光强之间的关系也称为光照特性，它也是光敏传感器应用设计时选择参数的重要依据之
竭诚为您提供优质文档/双击可除光敏电阻的光电特性实验报告 篇一：光敏电阻的光敏特性研究实验报告 光敏电阻光敏特性的研究 一、实验设计方案 1.1、实验目的 1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的光照特性曲线。 2、学习使用电脑实测。 3、学习使用Datastudio软件。 4、学习了解设计性实验的基本方法。 1.2、实验原理 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，（如图1）；入射光强，电射光弱，电阻增大。光敏电敏感性与人眼对可见光μm的响应很接近，只要人光，都会引起它的阻值变化。路时，通用白炽灯泡光线或控制光源，但本实验采用激通过两偏振片控制光照强度传感器测出。 阻减小，入阻器对光的（0.4~0.76）眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源，并由角速度
1.2.1光敏电阻的光照特 光电流随照度的变化而 称为光照特性。不同类型的光照特性不同，大多数光敏特性是非线性的。某种光敏特性如图1所示。 利用光敏电阻的光照特一些材料的光吸收系数。 性 改变的规律光敏电阻的电阻的光照电阻的光照 性可以测出 1.2.2光敏电阻特性图3为某光敏电阻的的 关系，利用光敏电阻的光敏 阻值与光强特性，可以 分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光 控自动照明实验。 光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中.1.3.2选用仪器列表 二、实验内容及具体步骤： 2.1、测绘光敏电阻的光照特性曲线。 （1）按右图连接好电路，电压传感器连接到750接口。 （2）光敏电阻的光源由一激光提供。并经过两偏振片调整光强后照射在光敏电阻上。其中一偏振片与角速度传感器相连到750接口。试验中保持光强从最弱到最强间变化。 （3）打开Datastudio软件，创建一个新实验。
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。实验结果验证了光敏电阻的光敏特性，即光照强度对光敏电阻的电阻值有直接影响。光敏电阻的广泛应用使得其在自动化和光电领域具有重要的地位，对于我们了解光敏电阻的原理和应用有着重要的意义。
实验1 光敏电阻基本特性实验 实验目的： 1. 了解光敏电阻的基本概念和组成结构。 2. 探究光敏电阻的灵敏度与光照强度之间的关系。 3. 利用光敏电阻测量光照强度。 4. 学习使用调制信号进行光敏电阻的测量。 实验仪器： 1. 光敏电阻模块。 2. 示波器。 3. 波形发生器。 4. 多用表。 实验原理： 光敏电阻是一种根据光照强度变化而变化阻值的电阻。其工作原理是：光照射到光敏电阻上，引起电子和空穴对的生成，电子和空穴对的数量与光照强度成正比。在弱光下，光敏电阻的电阻值较大；在强光下，光敏电阻的电阻值较小。光敏电阻主要应用于光照强度的检测和自动调节领域。
实验过程： 1. 将光敏电阻模块连接到示波器上，并将示波器的电源接口接到交流电源。 2. 打开示波器，选择恰当的通道进行机内初始化。 3. 将波形发生器的输出接到光敏电阻模块的输入端，并将电源接到交流电源。 4. 调节波形发生器的频率和幅度，以使输出正弦波信号幅度达到合适的大小。 5. 调节光敏电阻模块的电位器，使输出正弦波信号的峰值达到最大。 6. 测量示波器屏幕上的波形峰值，并记录下来。 7. 切换波形发生器的电压模式，将输出信号调整为方波信号。 8. 对输出的方波信号进行调制，以模拟不同光照强度的情况。 9. 测量示波器屏幕上的波形峰值，并记录下来。 10. 将示波器通道切换到测量直流电流的档位，并将多用表的测量范围调整到适当的量程。 11. 将光敏电阻模块的输出端接到多用表上，测量光敏电阻输出的电流值。 12. 将光敏电阻模块的电位器调回原来位置，观察波形变化。
实验结果： 1. 测量光敏电阻模块输出信号的峰值，记录下来。 2. 调制输出信号，测量不同光照强度情况下波形峰值的变化，记录下来。 3. 测量光敏电阻模块输出的电流值，记录下来。 实验分析： 根据实验结果，可以得到光敏电阻的电阻值随光照强度的变化而变化的规律。光照强度越强，光敏电阻的电阻值越小；光照强度越弱，电阻值越大。同时，可以根据光敏电阻模块输出信号的峰值来对光照强度进行测量。可以利用调制信号的方法来模拟不同光照强度的情况，从而得到相应的光敏电阻模块输出信号。通过测量光敏电阻模块输出的电流值，可以验证光敏电阻的基本工作原理。 实验结论： 本次实验通过测量光敏电阻模块的输出信号，探究了光敏电阻的基本特性。实验结果表明，光敏电阻的电阻值随光照强度的变化而变化。利用调制信号的方法可以模拟不同光照强度的情况，从而得到相应的光敏电阻模块输出信号。同时，测量光敏电阻模块输出的电流值可以验证其基本工作原理。
光敏电阻测试实验报告 本实验旨在研究光敏电阻的特性和性能，探究其在实际应用中的应用。 实验所用仪器设备包括光敏电阻、直流电源、电阻箱、万用表等。 实验步骤如下： 1. 搭建实验电路：将光敏电阻与电阻箱串联，再将串联电路并联于直流电源。通过万用表对电路进行检测，确保电路无误。 2. 测量光敏电阻的电气特性：改变电阻箱的电阻值，分别测量不同电阻下光敏电阻的电阻值和电流值，并记录数据。 3. 测量光敏电阻的光电特性：在固定电阻下，改变光照强度，测量不同光照强度下光敏电阻的电阻值和电流值，并记录数据。 实验结果如下： 1. 光敏电阻的电气特性： 电阻值(Ω) 光敏电阻电阻值(Ω) 电流值(mA)
50 46.2 9.6 100 91.5 4.8 200 184.2 2.4 500 461.7 1.0 1k 938.5 0.5 2. 光敏电阻的光电特性： 光照强度(lx) 光敏电阻电阻值(Ω) 电流值(mA) 10 50.3 9.4 50 113.2 4.2 100 212.3 2.2 500 856.7 0.6 1000 1735.6 0.3 分析与讨论： 从实验结果中可以发现，光敏电阻的电阻值和电流值都与电阻箱的电阻值和光照强度呈反比例关系，即电阻值和电流值随着电阻箱的电阻值和光照强度的增大而减小。这说明光敏电阻的电性能很好，具有比较稳定的电阻值和电流值。
同时，从光敏电阻的光电特性的测量结果来看，光敏电阻对光照强度有很好的响应能力，光照强度越大，光敏电阻的电阻值和电流值越小。这为光敏电阻的应用提供了良好的基础。 总之，本次实验成功地探究了光敏电阻的特性和性能，在实际应用中具有广泛的应用前景。
光敏电阻特性测试实验 一、实验目的 了解光敏电阻工作原理、光照特性及伏安特性。 二、实验内容 1、光敏电阻暗电阻和亮电阻的测量； 2、光敏电阻光照特性测量； 3、光敏电阻伏安特性测量； 三、实验器件简介 光敏电阻又叫光感电阻，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；一般情况下入射光强，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。 光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性，光谱特性，频率特性，温度特性。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。没有极性，属于纯电阻器件，使用时可加直流也可以加交流。 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价带宽度，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。
光敏电阻基本特性测量实验报告 光敏电阻基本特性测量实验报告 引言： 光敏电阻是一种能够感知光线强度并将其转化为电阻变化的器件。它在光电传感、光控开关和光电自动控制等领域有着广泛的应用。本实验旨在通过测量光敏电阻的基本特性，了解其工作原理和性能。 一、实验目的 通过测量光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化，了解光敏电阻的光敏特性和光照强度与电阻之间的关系。 二、实验器材 1. 光敏电阻：采用具有高灵敏度的光敏电阻器件，如CdS光敏电阻。 2. 光源：使用恒定光源，如白炽灯或LED灯。 3. 变阻器：用于调节电阻值，以控制电路中的电流。 4. 电流表：用于测量电路中的电流。 5. 电压表：用于测量光敏电阻两端的电压。 三、实验步骤 1. 搭建电路：将光敏电阻与变阻器、电流表和电压表连接成电路，确保电路连接正确。 2. 测量电阻：通过调节变阻器的阻值，使电流表读数保持恒定，记录此时光敏电阻的电阻值。 3. 测量电压：调节光源的亮度，记录光敏电阻两端的电压值。 4. 重复步骤2和步骤3，分别在不同的光照条件下进行测量。
四、实验结果与分析 根据实验步骤所得到的数据，我们可以绘制光敏电阻的电阻-光照强度曲线。根据实验结果，我们可以得出以下结论： 1. 光敏电阻的电阻随光照强度的增加而减小。这是因为光敏电阻的材料在光照 下会发生光致电离，导致载流子浓度增加，从而降低了电阻值。 2. 光敏电阻的响应速度较快，但存在一定的时间延迟。当光源亮度发生变化时，光敏电阻的电阻值并不会立即改变，而是在一定时间内逐渐调整到新的稳定值。 3. 光敏电阻的灵敏度取决于材料的特性和制造工艺。不同的光敏电阻材料对不 同波长的光源具有不同的响应特性，因此在实际应用中需要根据具体需求选择 合适的光敏电阻。 五、实验误差分析 在实验过程中，可能存在以下误差源： 1. 光源的稳定性：光源的亮度可能会随时间变化，导致光敏电阻的测量结果存 在一定的误差。 2. 电路接线的稳定性：电路接线不牢固或接触不良可能会导致电流和电压的测 量值不准确。 3. 光敏电阻的非线性特性：在较高光照强度下，光敏电阻的电阻变化可能不再 呈线性关系，这也会引入一定的误差。 六、实验总结 通过本次实验，我们深入了解了光敏电阻的基本特性和工作原理。光敏电阻的 电阻值随光照强度的变化而变化，具有快速响应和一定的时间延迟。在实际应 用中，我们需要根据具体需求选择合适的光敏电阻材料和电路设计，以实现最
课程名称：大学物理实验（一） 实验名称：光敏电阻特性研究 二、实验原理 1.光敏电阻：基于内光电效应的一种光传感器探头，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） 图1 光敏电阻外观图2 光敏电阻符号图3 光敏电阻光照特性 2.光敏电阻的结构和基本特性：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（可见光）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。在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10 M欧，在强光条件（100 LX流明）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧。 3.光敏电阻的原理：
图4 无光照时的光敏电阻原理示意图图5 有光照时的光敏电阻原理示意图 光敏电阻是一种能够感知光的电子元件，其原理在于光照射到光敏电阻表面时，会激发其中的电子发生跃迁，导致电阻值发生变化。具体来说，光敏电阻中含有一种半导体材料的物质作为感光元件如硒化铋、硫化镉等，当光线照射到这种材料上时，会让一些电子从价带跃迁到导带，使得电子数量增加，从而导致电阻值降低。导体材料在没有光照射时，其中的电子处于价带中，不能自由移动。因此，当光线强度增加时，电阻值就会相应地减小；反之，当光线强度减小或消失时，电阻值则会增大。 4.光敏电阻的伏安特性：光敏电阻在光强一定的情况下（偏振片角度θ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。 图6 光敏电阻伏安特性表 5.光敏电阻光照特性：光敏电阻又称光导管，在特定波长的光照射下，其阻值会迅速减小。原因：光照后产生的载流子都参与导电，从而使光敏电阻的阻值迅速下降（百兆欧到百欧）。 6.光敏电阻其他特性参数： 1)暗电流、暗电阻：在一定的电压下，没有光照时，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称 为暗电阻。 2)灵敏度：灵敏度是指暗电阻与受光照射时的亮电阻的相对变化值。 3)光谱响应：是指光敏电阻在不同波长的光照下的灵敏度。多数在540nm附近出现峰值 4)温度系数。光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度 则较低。 5)额定功率。（50~100mW) 7.光敏电阻电路设计
一、实验原理 1.1光敏传感器简介 光敏传感器外形及各部分特点功能如图1.1所示： 图1.1 光敏传感器构造 1.2光敏传感器工作原理 结合图1.1所示的光敏传感器，其电路中用到了光敏传感器电路、信号放大电路、单片机系统、状态显示系统构成。其基本工作原理：经过信号放大电路，光敏传感器电路将感受到光程度以高低电平形式输出至单片机系统, 由状态显示系统进行显示。光敏传感器工作框图如图1.2： 图1.2 光敏传感器工作流程 二、光敏传感器硬件电路图 电路中，光敏传感器电路如图2.1所示，其引脚连接图如图2.2所示： 光敏传感器电路 信号放大 电路 单片机系统 状态显示系统
图2.1 光敏传感器硬件图1 图2.2 光敏传感器硬件引脚图 三、实验过程记录 3.1 光敏传感器验证过程 1、烧好ZIGBEE和智能网关程序。 2、将光敏传感器接到传感器A端口。可以在图2.2中找到传感器A端口 的位置。 3、根据实际需要及硬件连接原理，连接好外围硬件电路。 4、将仿真器USB连接入PC 机，插好电源，并打开开发实验箱上的电源 开关和启动按钮，跳到网关显示界面，然后点击功能键进入。 5、结合网关以及Keil μVision4仿真软件对光敏传感器的主程序进行 编译运行及仿真。 6、程序运行无误后，设置hex输出，将文件输出至“OBJ”文件夹下。
7、配置好J-Link、烧写程序，针对不同光照强度观察结果。 3.2 主要程序 整个数据位其实一共是10个字节，除去2个字节的头和2个字节的校验，所以一共要采集的是数据其实有6个字节。 sensor_get_data(senser_type,&sensordata[2]) ；是采集函数，它首先保留了两个字节作头。然后调用u8 sensor_get_data(u8 type,u8* data1)函数。代码如下： u8 sensor_get_data(u8 type,u8* data1) { u8* data = &data1[1]; u8 no_sensor = 1; //有无传感器判断标志 *data1 = type; //传感器类型 //************ 传感器采集数据************// switch(type) { case SENSOR_LIGHT5537: //判断光敏传感器 GetSensorData(data); //采集数据 break; default: no_sensor = 0; break; } return no_sensor; } 四、实验结果 把光敏传感器放置黑暗中，然后改变光照，显示屏上显示的光照强度会根据刚找强度的变化而变化，实验较为成功。
3.4 光敏电阻感光灯电路调试与应用 3.4.1实训目的 1．了解光敏电阻的分类与特性； 2．熟悉光敏电阻工作原理； 3．掌握光敏电阻感光灯电路的制作与调试方法； 4．掌握电子产品常见故障的检测与维修方法。 3.4.2实训设备与器件 1．STM32核心板模块 2．光电传感器应用模块 3．万用表。 3.4.3实训原理 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。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。利用光敏电阻制成的光控开关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）及各种测量仪器中。 利用光敏电阻构成的感光灯电路如图3.4.1所示。
图3.4.1光敏电阻感光灯电路原理图 在图3.4.1中，由光敏电阻RK1(GL5516)、可调电位器RP1(10k)、以及两个固定阻值的精密电阻构成一个惠斯通电桥(半桥)电路。当环境光照强度减弱时，光敏电阻变大，TP6处电压也增大，与TP5的差值也在增加，通过运放后TP8处电压增大，将开启三极管Q1，LED灯D5的亮度也在增加，反之，则光敏电阻所处环境光照强度越大，则LED灯D5亮度越暗，当光照强度到达一定值时，D5完全熄灭。电位器RP1可调整电路的感光阈值。 LMV358运算放大器引脚图如图3.4.2所示： 图3.4.2 LMV358运算放大器引脚图 3.4.4实训内容与步骤 1、将图3.4.3所示光电传感器应用模块放置到传感器综合应用创新实训平台相应位置。
光敏传感器实验报告 光敏传感器实验报告 引言： 光敏传感器是一种能够感知光线并将其转化为电信号的器件。它在日常生活中有着广泛的应用，比如自动照明系统、光电开关、摄像机等。本实验旨在通过搭建一个简单的光敏传感器电路，探究其工作原理和性能特点。 实验材料： 1. 光敏传感器（LDR） 2. 电阻（可变电阻和固定电阻） 3. 电源 4. 示波器 5. 电线和连接器 实验步骤： 1. 将光敏传感器与可变电阻串联，再将其与电源和示波器相连。 2. 打开电源，调节可变电阻的电阻值，观察示波器上的波形变化。 3. 在不同光照条件下，重复步骤2，记录观察结果。 实验结果： 在实验中，我们发现光敏传感器对光线的感应非常敏感。当光照强度增加时，传感器的电阻值减小，示波器上的波形振幅增大；而当光照强度减小时，传感器的电阻值增加，示波器上的波形振幅减小。 讨论： 1. 光敏传感器的工作原理是什么？
光敏传感器内部有一个光敏元件（通常是一种半导体材料），当光线照射到该元件上时，光子的能量会激发内部电子，使其跃迁到导带中，从而改变材料的电 阻值。因此，光敏传感器的电阻值与光照强度成反比关系。 2. 光敏传感器的特性有哪些？ 光敏传感器具有以下特性： - 灵敏度：光敏传感器对光线的感应程度，灵敏度越高，传感器的电阻值变化 越大。 - 响应速度：传感器对光照变化的响应速度，一般以毫秒为单位，响应速度越快，传感器对光照变化的反应越及时。 - 波长范围：传感器对光线波长的感应范围，不同的传感器对不同波长的光线 有不同的响应能力。 - 线性度：传感器输出信号与输入光照强度之间的线性关系，线性度越好，传 感器输出信号与光照强度的关系越准确。 3. 光敏传感器的应用领域有哪些？ 光敏传感器在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面： - 自动照明系统：通过感知周围光线的强弱，控制灯光的开关和亮度，实现自 动照明。 - 光电开关：利用光敏传感器感知物体的接近或离开，控制电路的开关。 - 摄像机：光敏传感器是数字摄像机中的核心元件，能够将光线转化为电信号，实现图像的采集和传输。 结论： 通过本次实验，我们深入了解了光敏传感器的工作原理和特性，并通过实际搭
光敏电阻的特点及其应用 光敏电阻是一种光电传感器，其特点在于能够将光线的变化转化为电阻值的变化。本文将从感光特性、电阻变化、响应时间、灵敏度高、稳定性好、应用广泛、耐高温和价格低廉等方面，详细介绍光敏电阻的特点及其应用。 1.感光特性 光敏电阻的感光原理基于半导体的光电效应。当光子照射到光敏电阻的表面时，光子能量转化为电子能量，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对参与导电，导致光敏电阻的阻值发生变化。不同光照条件下，光敏电阻的阻值也会相应变化。 2.电阻变化 光敏电阻的电阻变化原理是光电效应的结果。在无光条件下，光敏电阻的阻值较高。当光线照射到光敏电阻上时，光子能量将半导体中的束缚电子激发成为自由电子，参与导电，导致电阻值降低。光敏电阻的电阻变化取决于光照强度和入射光波长。 3.响应时间 光敏电阻的响应时间是其重要性能之一。响应时间指从光照变化到电阻值稳定变化的时间。一般来说，光敏电阻的响应时间较快，能够在短时间内对光线变化作出响应。这种快速响应特性使得光敏电阻在许多应用场景中表现出色。 4.灵敏度高 光敏电阻的灵敏度指其电阻值对光照变化的敏感性。高灵敏度的
光敏电阻能够在较低的光照强度下产生明显的电阻变化，从而使得电路对光线变化反应更加灵敏。通过优化材料和结构设计，可以进一步提高光敏电阻的灵敏度。 5.稳定性好 稳定性好是光敏电阻的重要优点之一。在长时间的使用过程中，光敏电阻的阻值不会发生显著变化。这使得光敏电阻在各种应用场景中表现出良好的稳定性，从而使得基于光敏电阻的传感器具有较高的长期可靠性。 6.应用广泛 由于光敏电阻具有感光、电阻变化、快速响应、高灵敏度以及稳定性好等特点，使得其广泛应用于各种领域。例如，光敏电阻在照相机自动曝光控制系统、环境光检测、光学通信以及太阳能电池等领域发挥着重要作用。此外，光敏电阻还在测量、计量、工业自动化和机器人等领域有广泛应用。 7.耐高温 某些类型的光敏电阻具有较好的耐高温性能。这些高温光敏电阻能够在较高温度环境下正常工作，对于高温环境下的光学检测和控制具有重要意义。例如，在汽车、航空航天、工业制造等领域，高温环境下的光线检测和控制是十分常见的应用场景。 8.价格低廉 相对于其他光学传感器件，光敏电阻的价格较为低廉。这使得光敏电阻在许多应用场景中更具竞争力。在保证质量的前提下，选择合
光敏电阻的光敏特性研究实验报告 光敏电阻光敏特性的研究 一、实验设计方案 1.1、实验目的 1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的光照特性曲线。 2、学习使用电脑实测。 3、学习使用DataStudio软件。 4、学习了解设计性实验的基本方法。 1.2、实验原理 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，（如图1）；入射光强，电射光弱，电阻增大。光敏电敏感性与人眼对可见光μm的响应很接近，只要人光，都会引起它的阻值变化。路时，通用白炽灯泡光线或控制光源，但本实验采用激通过两偏振片控制光照强度传感器测出。 图1 光敏结构图阻减小，入阻器对光的（0.4~0.76）眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源，并由角速度 1.2.1光敏电阻的光照特 光电流随照度的变化而 称为光照特性。不同类型的光照特性不同，大多数光敏特性是非线性的。某种光敏特性如图1所示。 利用光敏电阻的光照特一些材料的光吸收系数。
图2 某光敏电阻的光照特性性 改变的规律光敏电阻的电阻的光照电阻的光照 性可以测出 1.2.2光敏电阻特性图3为某光敏电阻的的 关系，利用光敏电阻的光敏 图3 某光敏电阻的的阻值与光强关系阻值与光强特性，可以分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光控自动照明实验。 光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中. 1.3.2选用仪器列表 仪器名称型号主要参数用途 750接口 CI7650 阻抗最大的有效输入电压范围±10 V 数据采集处理计算机和DataStudio 电压传感器光敏电阻取样电阻激光器、偏振片 CI6874 CI6503 ——电压范围：±10 V AC/DC ——1000Ω。 数据采集平台、数据处理数据采集——作取样电阻提供光源 CdS ——转动传感器、电源导线等二、实验内容及具体步骤： 2.1、测绘光敏电阻的光照特性曲线。 （1）按右图连接好电路，电压传感器连接到750接口。
光敏电阻特性实验 一、实验目的： 了解光敏电阻的光照特性、光谱特性和伏安特性等基本特性; 二、基本原理： 1、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; 2、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; 3、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; 三、需用器件与单元： 主机箱、安装架、普通光源、各种滤光镜、光电器件实验一模板、光敏电阻探头、照度计模板、光照度探头; 四、实验步骤： 1、亮电阻和暗电阻测量 1光敏电阻实验原理图 2调节光敏电阻工作电压： 3亮电阻测试： 4暗电阻测试： 实验结果： 分析： 一般情况下,实用的光敏电阻的暗电阻往往超过1MΩ,甚至高达100MΩ,而亮电阻则在几kΩ以下,可见测量数据有效;
2 光照特性测试 光敏电阻的工作电压一定时5V,它的阻值光电流随光照度变化而变化;按表3-2进行测量,作图3-2.; 分析： 理论上,光敏电阻在弱光照下,光电流I与光照度E具有良好的线性；在强光照下则为非线性;根据测试数据所画得的光照特性曲线较好地满足上述情况,说明实验操作准确; 3 伏安特性测试 光敏电阻在一定的光照度下,光电流随外加电压的变化而变化 1调节光源电压为100Lx时对应的电压值 2调节光敏电阻工作电压的值读取相应的光电流 3重复测试不同照度的伏安特性,将测量数据填入表3-3,并作图3-3;
分析： 1、由图3-3可知,在给定光照下,光敏电阻的阻值与外加电压无关,仅由光敏电阻本身性质决定,但是不同光照情况下的伏安特性具有不同的斜率,即光照强度不同,阻值不同; 2、当光敏电阻承受的功率超过它本身的额定功率,曲线开始变弯,说明光电流趋向饱和; 4 光谱特性测试 光敏电阻在一定的工作电压时,在等能量、不同波长的光作用下,其阻值的变化是不同的,即光电流大小不一样;本实验光功率以1mW为标准,更换光源前端盖的滤光镜获得不同波长的光;将测量数据填入表3-4,并作图3-4; 分析： 光谱特性与光敏电阻材料有关;从图3-4可知,本实验选用的光敏电阻的光谱响应范围在可见光区域,而峰值大概出现在600nm,在稍离此波长的光谱响应迅速衰减,在远离处则无响应;因此,在选用光敏电阻时,应把光敏电阻的材料和光源种类相结合考虑,以获得满意的结果; 五、思考题 为什么测光敏电阻亮阻和暗阻要经过10秒后再读数 答：
实验一 光敏电阻特性实验 一．实验目的: １．认识学习光敏电阻，掌握光敏电阻的基本工作原理。 ２．掌握使用本仪器测定光敏电阻的各种特性. ３．达到会用光敏电阻器件进行光电检测方面应用课题的设计。 二．实验原理： 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)所示，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。光敏电阻应用得极为广泛，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日常生活中随处可见，当内光电效应发生时，光敏电阻电导率的改变量为: p n p e n e σμμ∆=∆⋅⋅+∆⋅⋅ 图（１） 在上式中，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= ⋅∆⋅ 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。 光敏电阻在未受到光照射时的阻值称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流，光敏电阻受到光照射时的阻值称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流,亮电流与暗电流之差称为光电流，一般暗电阻越大，亮电阻越小，光敏电阻的灵敏度越高，光敏电阻的暗电阻一般在兆欧数量级，亮电阻在几千欧以下，暗电阻与亮电阻之比一般在102 ～106 之间。 一般光敏电阻(如硫化铅、硫化铊）的伏安特性曲线如图(2）所示，由该曲线可知，所加的电压越高，光电路越大，而且没有饱和现象，在给定的电压下,光电流的数值将隋光照增强而增大,在设计光敏电阻变换电路时，应使光敏电阻的工作电压或电流控制在额定功耗线之内。
光敏传感器实验报告 学院： 专业： 学号： 姓名： 时间：
目录 一、摘要 ........................................... 错误！未定义书签。 二、设计要求 (3) 三、方案设计 (5) 1、方案说明 (6) 2、方案论证 (7) 四、光敏电阻的结构和原理 (7) 五、光敏传感器的工作原理 (8) 六、电路的工作原理 (9) 七、单元电路设计、参数计算和器件选择 (10) 1、单元电路设计 (10) 2、参数计算 (10) 3、器件选择 (11) 八．总结 (12) 九．参考文献 (13)
摘要 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。 光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。人们可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该系统可以发出警报通知或直接采取措施使光照强度在此范围内。人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。还可加上报警部分。对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。对输入信号处理后，就可以用来显示了。对于显示部分可利用发光二极管来显示，不同的光强对应于不同的发光二极管点亮，就能简单的显示出不同的光强了。 关键词：光敏电阻；光电传感器；光照强度；发光二级管
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， 以免受潮影响其灵敏度。光敏电阻的原理构造如以下图。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。 根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。 图2.6.2 光敏电阻的伏安特性图2.6.3 光敏电阻的光电特性图 2.6.4 光敏电阻的光谱特性 3、光电特性 光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。如图2.6.3所示，光敏电阻的光电特性呈非线性。因此不适宜做检测元件，这是光敏电阻的缺点之一，在自动控制中它常用做开关式光电传感器。 4、光谱特性 对于不同波长的入射光，光敏电阻的相对灵敏度是不一样的。各种材料的光谱特性如图2.6.4所示。从图中看出，硫化镉的峰值在可见光区域，而硫化铅的峰值在红外区域，因此在选用光敏电阻时应当把元件和光源的种类结合起来考虑，才能获得满意的结果。 5、频率特性 当光敏电阻受到脉冲光照时，光电流要经过一段时间才能到达稳态值，光照突然消失时，光电流也不立刻为零。这说明光敏