工作任务2-1光敏电阻传感器电子课件 中职 传感器技术及应用 （）.ppt

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1、工作任务2-1光敏电阻传感器电子课件 中职 传感器技术及应用（高教版）之一之一 光敏电阻传感器光敏电阻传感器 光电效应一般分为外光电效应、光电导效应和光生伏特效应。外光电效应是指物体在光照射下，物体中的电子从物体表面逸出的现象，也成为光电发射效应。如光电管、光电倍增管等。光电导效应是指物体在光照射下，物体的电阻率等发生改变的现象，也成为光电导效应。如光敏电阻和光导管。光生伏特效应是指物体在光照射下产生一定方向电动势的现象，如光电池、光电晶体管等。任务描述任务描述 光电传感器电路是由光电器件、转换电路和控制电路组成的，如下图所示。任务条件任务条件 由于光电传感器已经把光能转换为电能信息，所以除了

2、光电传感器，驱动电路是必需的电路。光电传感器输出的信号一般比较弱小，为了驱动执行机构，必须要有把信号进行必要的放大，才能使执行机构运行。执行机构是终端，它可以采用不同的执行方式模式，一般是光、电、声、机械模式。由于光电传感器种类很多，在应用时要视电路的功能选择光电传感器，这样才能适当地应用光电传感器。光敏电阻就是对光反应敏感的电阻器，它的电阻率随入射光的强度变化的电阻器。利用其电阻值随光照强度而改变的特性，光敏电阻主要应用在对光进行控制的电路上，如照相机的闪光控制、室内光线控制、工业及光电控制、光电开关、光电耦合、光电自动检测、电子检钞机、电子光控玩具、自动灯开关及各类可见光电控制、测量。电路

3、图如下图。1.光敏电阻器在声光控制灯电路中的应用光敏电阻器在声光控制灯电路中的应用光敏电阻组成的光控电路线路板如下图。安装电路注意事项安装电路注意事项 （1）制作线路板后，根据电路图检查线路有否开路或短路；（2）必须选择电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能，在装配与调试过程中，可适当调整电路元器件的参数；（3）特别检查光敏电阻器传感器LDR1的质量，它是电路工作和功能实现的关键；安装电路注意事项安装电路注意事项 （4）要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压，否则电路不能正常工作；（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行

4、元器件的焊接与安装。电路组成和功能作用电路组成和功能作用 通过光照和声音控制小灯（Light）的亮和不亮，电路中的光敏选择开关S1控制光敏电阻器是否有效，在接入光敏电阻时，周围环境足够光亮时，不管发出多大的声响，均不能改变小灯不亮的状态，只有在周围环境亮度暗下来后，声响才能起作用；在S1接在off位置上，接上电源后，电路处于稳定状态时，小灯不亮，在发出第一声响时，小灯由不亮转为亮，熄灭后再发出声响，小灯再由不亮转为亮；通过延时电位器RP可以控制小灯亮的时间。电路工作过程电路工作过程 如果电路不接入光敏电阻LDR1，声光控电路在5V工作电压状态下，集成电路IC1是一个处于稳定状态的单稳态触发器，

5、IC1的“5”脚输出低电平，VT3、VT4、VT5均在截止状态，所以小灯不亮。在发出第一声响时，给VT1基极一个低电平，VT1截止，VT2基极高电平，VT2导通，这就给了IC1的输入端“2”脚一个负脉冲，使IC1的状态翻转过来，IC1的“3”脚输出由低电平变为高电平，VT3、VT4、VT5变为截止状态，所以小灯经过一段时间后熄灭。再发出第二声响时，小灯再次由不亮转为亮；如果电路接入了光敏电阻器LDR1，周围环境足够光亮时，光敏电阻器LDR51的电阻变小，IC1的“4”脚低电平，IC1维持在稳定状态，IC1输出端“3”脚为低电平，VT3、VT4、VT5截止而小灯不可能点亮。只有在周围环境亮度暗下

6、来后，光敏电阻器LDR1的电阻变大，IC1的“4”脚恢复高电平，IC1才恢复为一个处于稳定状态的单稳态触发器电路。这时和没有接入光敏电阻LDR1时工作状态一样。5 调整电位器RP的大小，等于调整单稳态电路IC1的“6、7”脚的时间常数，也改变其输出端“3”脚的暂稳态的时间，所以电位器RP可以控制小灯亮的时间。电路图如下图。2.光敏电阻器在电话照明灯控制电路中的应用光敏电阻器在电话照明灯控制电路中的应用光敏电阻器在电话照明灯控制电路线路板如下图。安装电路注意事项安装电路注意事项 （1）制作线路板后，根据电路图检查线路有否开路或短路；（2）必须选择电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能，可适

7、当调整电路元器件的参数；在晚上没有打入（打出）电话时，调整RP电位器，使灯泡HL临界在不亮状态。（3）特别检查光敏电阻传感器RG的质量，它是电路工作和功能实现的关键；安装电路注意事项安装电路注意事项 （4）要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压，否则电路不能正常工作；（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。电路组成和功能作用电路组成和功能作用 由光敏电阻器RG和三极管VT19014组成光控开关电路，VD14和光电耦合器IC1组成话音开关电路，集成块IC2555及外围元件组成单稳态触发电路，可控硅VS1及外围

8、元件组成可控硅照明开关电路，二极管VD5、稳压二极管VZ和电阻R5、电容C5组成整流稳压电路。A1、A2接在电话线上，电路可在夜间电话铃响或摘机拨号时自动点亮，挂机后延迟一段时间会自动熄灭。电路工作过程电路工作过程 当无电话打入或未使用电话机时，IC1不工作，“4”脚输出低电平，VT1截止，IC2的“2”脚保持高电平，“3”脚输出低电平，VS1不被触发，照明灯HL不会点亮。白天使用电话机时，由于光敏电阻传感器RG受光照呈低阻状态，从而使VT1基极维持低电平而处于截止状态，IC2的“2”脚仍保持高电平，“3”脚输出低电平，所以HL灯不会被点亮。在晚上且室内无光时，光敏电阻传感器RG无光照便呈现高

9、阻状态，而且其阻值远大于R1。当有电话打进时，光控开关IC1工作，“4”脚输出高电平加到VT1基极，使VT1导通，IC2的“2”脚由高电平变为低电平，使IC2被触发翻转，IC2的“3”脚变为高电平，经R4触发VS1导通，HL照明灯点亮。如果电话铃响结束无人接或通话结束挂机，IC1不工作，“4”脚输出低电平，照明灯HL就不会点亮。光敏电阻器的实物和图形符号如图所示，电路文字符号用R或RG、RL表示。（a）光敏电阻实物图（b）电路符号 光敏电阻器实物图与电路符号光敏电阻器结构与原理光敏电阻器结构与原理 光敏电阻器在日常生活中主要的紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器和可见光敏电阻器；紫外光光敏电阻器对紫

10、外光线较为灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻等，用于探测紫外光线。红外光光敏电阻器对红外光线较为灵敏，主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅、锑化铟等光敏电阻器。红外光光敏电阻器应用比较广泛，主要用于导弹制导、天文探测、非接触温度测量、人体病理探测、红外通信等等。可见光光敏电阻器是我们日常生活中应用最多的光敏电阻器，如光电自动开关，照明系统的自动亮灭，自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器光电跟踪系统等。光敏电阻器基本参数光敏电阻器基本参数 光敏电阻器的特性参数比较多，有光谱特性、照度特性、响应时间、温度特性、额定功率、最大工作电压、亮度电流、暗电流、伏安特性、时间常数、灵敏度等，其中特别需要了解的是：亮电

11、阻与暗电阻：光敏电阻器受光照时的电阻值称为亮电阻，没有光照时的电阻称为暗电阻。暗电阻一般为1100M；亮电阻一般为0.520k。响应时间：表示光敏电阻器对光照反应速度的大小。它有上升响应时间和下降响应时间。时间常数越小，说明光敏电阻器反应迅速及动态特性越好。光谱特性：对于不同波长的入射光，光敏电阻器的相对灵敏度是不同的。光谱特性用来表示光敏电阻器对不同波长的光照敏感程度。可见光光敏电阻在相同的光照强度而不同的波长与产生的光电流的关系，产生的光电流越大，灵敏度越高。额定功率：指亮电流与外电压的乘积。一般光敏电阻器的额定功率有5300mW。最大工作电压：指光敏电阻器在额定功率下，两端承受的最高电压

12、。在几十伏至上百伏。伏安特性：在一定照度下，表示光敏电阻器两端所加的电压与流过的电流之间的关系。光谱特性：对于不同的波长的入射光，光敏电阻器的相对灵敏度是不相同的。光谱特性用来表示光敏电阻器对于不同波长的光照的敏感程度。光敏电阻器对光的敏感性与人眼对可见光0.40.76m的响应很接近。只要人们可感受的光，都会引起它的阻值的变化。温度特性：光敏电阻器温度影响较大。当温度升高时，它的暗电阻会下降。温度的变化对光谱特性也有很大的影响。所以当温度升高时，它的暗电阻和灵敏度都下降。光敏电阻器检测光敏电阻器检测 检测光敏电阻器时应将万用表的电阻档档位开关根据光敏电阻器的亮电阻阻值大小拨至合适的位置上。测量时可以先测量光敏电阻器在有光照时的电阻值，然后用一块遮光的厚纸片将光敏电阻器覆盖严密。若光敏电阻器是正常的，则会因无光照而阻值剧增。若光敏电阻器变质或损坏，则阻值直接测量时就会变得很小或不变。另外在有光照时，若测得光敏电阻器的阻值为零或者无穷大，则也可判定其已损坏（内部短路或开路）。1.光敏电阻传感器有什么特点和作用？2.如何判别光敏电阻传感器的质量？3.你已经做过光敏电阻传感器相关电路的产品吗？功能效果如何？试简述一下电路的工作过程和传感器性能作用。