《光电子电路》课件.ppt

光敏电阻光敏电阻光敏电阻的外形 三三 光敏电阻光敏电阻为了防止周围介质的影响为了防止周围介质的影响,在半导体光敏层上覆盖了在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜一层漆膜,漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。范围内透射率最大。1.光敏电阻的结构光敏电阻的结构它是涂于玻璃底板上的一它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质薄层半导体物质,半导体半导体的两端装有金属电极的两端装有金属电极,金金属电极与引出线端相连接属电极与引出线端相连接,光敏电阻就通过引出线端光敏电阻就通过引出线端接入电路。接入电路。2.2.光敏电阻的工作原理光敏电阻的工作原理 光敏电阻又称光导管光敏电阻又称光导管光敏电阻又称光导管光敏电阻又称光导管,它几乎都是用半导体材它几乎都是用半导体材它几乎都是用半导体材它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。料制成的光电器件。料制成的光电器件。料制成的光电器件。光敏电阻没有极性光敏电阻没有极性光敏电阻没有极性光敏电阻没有极性,纯纯纯纯粹是一个电阻器件粹是一个电阻器件粹是一个电阻器件粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压使用时既可加直流电压使用时既可加直流电压使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。也可以加交流电压。也可以加交流电压。也可以加交流电压。无光照时无光照时无光照时无光照时,光敏电阻值（暗电阻）很大光敏电阻值（暗电阻）很大光敏电阻值（暗电阻）很大光敏电阻值（暗电阻）很大,电路电路电路电路中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时波长范围的光照时波长范围的光照时波长范围的光照时,它的阻值（亮电阻）急剧它的阻值（亮电阻）急剧它的阻值（亮电阻）急剧它的阻值（亮电阻）急剧减少减少减少减少,电路中电流迅速增大。电路中电流迅速增大。电路中电流迅速增大。电路中电流迅速增大。一般希望暗电一般希望暗电一般希望暗电一般希望暗电阻越大越好阻越大越好阻越大越好阻越大越好,亮电阻越小越好亮电阻越小越好亮电阻越小越好亮电阻越小越好,此时光敏电阻此时光敏电阻此时光敏电阻此时光敏电阻的灵敏度高。的灵敏度高。的灵敏度高。的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般实际光敏电阻的暗电阻值一般实际光敏电阻的暗电阻值一般实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级在兆欧级在兆欧级在兆欧级,亮电阻在几千欧以下。亮电阻在几千欧以下。亮电阻在几千欧以下。亮电阻在几千欧以下。3 光敏电阻的主要参数光敏电阻的主要参数）暗电阻暗电阻光光敏敏电电阻阻在在不不受受光光时时的的阻阻值值称称为为暗暗电电阻阻,此此时时流流过过的的电电流流称为暗电流。称为暗电流。）亮电阻亮电阻光光敏敏电电阻阻在在受受光光照照射射时时的的电电阻阻称称为为亮亮电电阻阻,此此时时流流过过的的电电流称为亮电流。流称为亮电流。）光电流光电流亮电流与暗电流之差称为光电流。亮电流与暗电流之差称为光电流。4 光敏电阻的基本特性光敏电阻的基本特性1）伏安特性伏安特性：在一定照度下在一定照度下,流过光敏电阻的电流与光敏电流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系阻两端的电压的关系一定光照，一定光照，R R一定，一定，I I正正比于比于U U。一定电压，一定电压，I I随着光照随着光照E E增强而增大。增强而增大。ERI ERI。2)光照特性（光照特性（IE）光敏电阻的光照特性为非线性，不宜作检测光敏电阻的光照特性为非线性，不宜作检测光敏电阻的光照特性为非线性，不宜作检测光敏电阻的光照特性为非线性，不宜作检测元件，主要用于自动控制中。元件，主要用于自动控制中。元件，主要用于自动控制中。元件，主要用于自动控制中。光敏电阻的光照特性 3）光谱特性（光谱特性（Kr%）光光敏敏电电阻阻的的相相对对光光敏敏灵灵敏敏度度与与入入射射波波长长的的关关系系称称为为光光谱谱特性。特性。亦称为光谱响应。亦称为光谱响应。不同材料，其峰值波长不同。不同材料，其峰值波长不同。同一种材料，对不同波长的入射光，其相对灵敏度不同，同一种材料，对不同波长的入射光，其相对灵敏度不同，响应电流不同。响应电流不同。应根据光源的性质，选择合适的光电元件（匹配）使光电应根据光源的性质，选择合适的光电元件（匹配）使光电元件得到较高得相对灵敏度。元件得到较高得相对灵敏度。4）温度特性温度特性温温度度变变化化影影响响光光敏敏电电阻阻的的光谱响应。光谱响应。硫硫化化铅铅光光敏敏电电阻阻的的光光谱谱温温度度特特性性曲曲线线,它它的的峰峰值值随随着着温温度度上上升升向向波波长长短短的的方方向向移移动动。因因此此,硫硫化化铅铅光光敏敏电电阻阻要要在在低低温温、恒恒温温的的条条件件下下使使用用。对对于于可可见见光光的的光光敏敏电电阻阻,其其温温度度影影响要小一些。响要小一些。5.光敏电阻的应用光敏电阻的应用1.1.光照度计光照度计光照度计光照度计 农作物日照时数测定。农作物日照时数测定。农作物日照时数测定。农作物日照时数测定。输出接单片机的输出接单片机的输出接单片机的输出接单片机的I/OI/OI/OI/O口，口，口，口，每每每每2 2 2 2分钟对此口查询分钟对此口查询分钟对此口查询分钟对此口查询1 1 1 1次，次，次，次，为高电平，计数一次，为高电平，计数一次，为高电平，计数一次，为高电平，计数一次，为低电平，不计数。为低电平，不计数。为低电平，不计数。为低电平，不计数。1 1 1 1天天天天查询查询查询查询720720720720次。次。次。次。无光照无光照无光照无光照V0=VL V0=VL V0=VL V0=VL 。有光照。有光照。有光照。有光照V0=VHV0=VHV0=VHV0=VH。2.环境照度监视器环境照度监视器3.带材跑偏检测仪带材跑偏检测仪原理说明1.光敏电阻大都是由硫化璃光敏电阻大都是由硫化璃(cds)或化璃或化璃(cdse)等材料制成等材料制成,其波长大约在其波长大约在4000-10000A之间之间,当光敏电阻受到光照射时当光敏电阻受到光照射时,在其材料内部随着光照射的增加在其材料内部随着光照射的增加,产生电子和产生电子和空穴对增加空穴对增加,使光敏电阻值随之降低使光敏电阻值随之降低,反之若外界光线降低则光敏阻值增加反之若外界光线降低则光敏阻值增加.2.接于稳压二极管两端的光敏电阻接于稳压二极管两端的光敏电阻,其值受照射光强弱而变化与稳压二极管并联故电其值受照射光强弱而变化与稳压二极管并联故电压与稳压二极管相同压与稳压二极管相同,当光敏电阻值小时当光敏电阻值小时,其电压亦小其电压亦小,若小于崩溃电压时若小于崩溃电压时,稳压二极稳压二极管无法崩溃管无法崩溃,而无法提供触发电路之稳态电源电压而无法提供触发电路之稳态电源电压,因此因此UJT无法振荡无法振荡,所以所以SCR无法无法触法导通灯泡不亮触法导通灯泡不亮.3.若光敏电阻因被遮掩而内电阻增加若光敏电阻因被遮掩而内电阻增加,其分压随之增加。当增加电压其分压随之增加。当增加电压,大于稳压二极管大于稳压二极管的崩溃电压时的崩溃电压时,稳压二极管即崩溃稳压二极管即崩溃,提供稳态之电压提供稳态之电压,供触发电路使用供触发电路使用,因而因而UJT震荡震荡电路得以正常工作电路得以正常工作SCR(可控硅可控硅)因触发而导通因触发而导通,灯泡亦因通电而发光灯泡亦因通电而发光光控开关电路光控开关电路继电器原理作业:1.叙述P4 图1-3-2 光控继电器的测量原理.2.叙述P17 图1-4-13 煤气炉报警电路的测量原理.