光敏电阻没有极性,纯粹的就是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。 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。它在光线的作用下他们的阻值往往变小,这种现象称为光导效应,所以,光敏电阻又叫做光导管。 就在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压,这当中便有电流通过,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,因此实现光电转换。
用在制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物以及碲化物等半导体。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,防止受潮影响其灵敏度。
在黑暗环境里,它的电阻值很高,在受到光照时,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以跃迁到导带,而且在价带中产生 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,使得其电阻率变小,因此造成光敏电阻阻值下降。光照愈强,阻值愈低。入 射光消失后,因为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。
光敏电阻器的主要参数有亮电阻(RL)、暗电阻(RD)、最高工作电压(VM)、亮电流(IL)、暗电流(ID)、时间常数、温度系数灵敏度等。
1.亮电阻 亮电阻是指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。
2.暗电阻 暗电阻是指光敏电阻器在无光照射(黑暗环境)时的电阻值。
3.最高工作电压 最高工作电压是指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电压。
4.亮电流 视电流是指在无光照射时,光敏电阻器在规定的外加电压受到光照时所通过的电流。
5.暗电流 暗电流是指在无光照射时,光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。
6.时间常数 时间常数是指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63%时所需的时间。
7.电阻温度系数 温度系数是指光敏电阻器在环境温度改变1℃时,其电阻值的相对变化。
8.灵敏度 灵敏度是指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化。
光敏电阻的检测方法有:
A用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住,与此同时万用表的指针基本保持不动,阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。如果此值很小或接近为零,说明光敏电阻已烧穿损坏,不能再继续使用。
B将一光源对准光敏电阻的透光窗口,这个时候万用表的指针应有较大幅度的摆动,阻值明显减些此值越小说明光敏电阻性能越好。如果此值很大甚至无穷大,表明光敏电阻内部开路损坏,也不能再继续使用。
C将光敏电阻透光窗口对准入射光线,用在小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动,使得其间断受光,此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动,说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。
分析光敏电阻的应用要从有光照、无光照以及光照的强弱程度三种情况来考虑。
通过特殊的生产工艺可以生产出对特定波长范围光线更敏感的电阻,但是自然光、阳光的波长范围太宽,所以一定会影响光敏电阻或者其它光敏器件的应用。
这里提供两点改善方法:
1、加装光路。光是直线传播的,制作特定的光通路以及一些光路屏障(例如收发端使用圆管、孔洞、反射镜、透镜、滤光器等)
2、编码光信号。对于发射出的光信号按一定的规则进行编码或者调试。这样接收端就容易根据规则挑选信号了。
以上两点相结合是应用得最多的情况。比如电视机、VCD都加有红褐色的滤镜,外壳又起到的光路屏障,发射二极管的玻璃体又相当于是透镜聚光确定指向。
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