光敏電阻
簡介
光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料製成的特殊電阻器,其工作原理是基於內光電效應。光照愈強,阻值就愈低,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。光敏電阻的特殊性能,隨著科技的發展將得到極其廣泛套用。
光敏電阻器是利用半導體的
光電導效應製成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的
電阻器,又稱為
光電導探測器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。還有另一種入射光弱,電阻減小,入射光強,電阻增大。
光敏電阻器一般用於光的測量、光的控制和
光電轉換(將光的變化轉換為電的變化)。常用的
光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器,它是由
半導體材料製成的。光敏電阻器對光的敏感性(即光譜特性)與人眼對
可見光(0.4~0.76)μm的回響很接近,只要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。設計光控電路時,都用
白熾燈泡(小電珠)光線或
自然光線作控制光源,使設計大為簡化。
分類
一、按半導體材料分:本徵型光敏電阻、摻雜型光敏電阻。後者性能穩定,特性較好,故大都採用它。
二、根據光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏電阻器:
1、紫外光敏電阻器:對紫外線較靈敏,包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等,用於探測紫外線。
2、紅外光敏
電阻器:主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器,廣泛用於飛彈制導、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。
3、可見光光敏電阻器:包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、矽、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用於各種光電控制系統,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。
參數特性
根據光敏電阻的光譜特性,可分為三種光敏
電阻器:紫外光敏電阻器、紅外光敏電阻器、可見光光敏電阻器。
主要參數
光敏電阻的主要參數是:
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。
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)。
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。
光譜回響。光譜回響又稱光譜靈敏度,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,就可以得到光譜回響的曲線。
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,然後逐漸趨向平緩。在大多數情況下,該特性為非線性。
伏安特性曲線。在一定照度下,加在光敏電阻兩端的電壓與電 流之間的關係稱為伏安特性。在給定偏壓下,光照度 較大,光電流也越大。在一定的光照度下,所加的電 壓越大,光電流越大,而且無飽和現象。但是電壓不 能無限地增大,因為任何光敏電阻都受額定功率、最 高工作電壓和額定電流的限制。超過最高工作電壓 和最大額定電流,可能導致光敏電阻永久性損壞。
溫度係數。光敏電阻的光電效應受溫度影響較大,部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高,而在高溫下的靈敏度則較低。
額定功率。額定功率是指光敏電阻用於某種線路中所允許消耗的功率,當溫度升高時,其消耗的功率就降低。
指光敏電阻器從光照躍變開始到穩定亮電流的。
頻率特性
當光敏電阻受到脈衝光照射時,光電流要經過 一段時間才能達到穩定值,而在停止光照後,光電流 也不立刻為零,這就是光敏電阻的時延特性。由於不 同材料的光敏,電阻時延特性不同,所以它們的頻率 特性也不同。硫化鉛的使用頻率比硫化鎘高得多,但多數光敏電阻的時延都比較大,所以,其不能用在要 求快速回響的場合。
套用
光敏電阻屬半導體光敏器件,除具靈敏度高,反應速度快,光譜特性及r值一致性好等特點外,在高溫,多濕的惡劣環境下,還能保持高度的穩定性和可靠性,可廣泛套用於
照相機,
太陽能庭院燈,
草坪燈,
驗鈔機,石英鐘,音樂杯,禮品盒,迷你小夜燈,光聲控開關,路燈自動開關以及各種光控玩具,光控燈飾,燈具等光自動開關控制領域。