光敏電阻器的特性
發布時間:2011-06-20
中心議題:
- 光敏電阻的基本特性及其主要參數
光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)是(shi)采(cai)用(yong)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)製(zhi)作(zuo),利(li)用(yong)內(nei)光(guang)電(dian)效(xiao)應(ying)工(gong)作(zuo)的(de)光(guang)電(dian)元(yuan)件(jian)。它(ta)在(zai)光(guang)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)其(qi)阻(zu)值(zhi)往(wang)往(wang)變(bian)小(xiao),這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)稱(cheng)為(wei)光(guang)導(dao)效(xiao)應(ying),因(yin)此(ci),光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)又(you)稱(cheng)光(guang)導(dao)管(guan)。
用於製造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用塗敷、噴塗、shaojiedengfangfazaijueyuanchendishangzhizuohenbodeguangmindianzutijishuzhuangoumudianji,ranhoujiechuyinxian,fengzhuangzaijuyoutouguangjingdemifengketinei,yimianshouchaoyingxiangqilingmindu。guangmindianzudeyuanlijiegourutusuoshi。zaiheianhuanjingli,tadedianzuzhihengao,dangshoudaoguangzhaoshi,zhiyaoguangzinengliangdayubandaoticailiaodejindaikuandu,zejiadaizhongdedianzixishouyigeguangzidenenglianghoukeyueqiandaodaodai,bingzaijiadaizhongchanshengyigedaizhengdianhedekongxue,zhezhongyouguangzhaochanshengdedianzi—空kong穴xue對dui增zeng加jia了le半ban導dao體ti材cai料liao中zhong載zai流liu子zi的de數shu目mu,使shi其qi電dian阻zu率lv變bian小xiao,從cong而er造zao成cheng光guang敏min電dian阻zu阻zu值zhi下xia降jiang。光guang照zhao愈yu強qiang,阻zu值zhi愈yu低di。入ru射she光guang消xiao失shi後hou,由you光guang子zi激ji發fa產chan生sheng的de電dian子zi—空穴對將逐漸複合,光敏電阻的阻值也就逐漸恢複原值。
在zai光guang敏min電dian阻zu兩liang端duan的de金jin屬shu電dian極ji之zhi間jian加jia上shang電dian壓ya,其qi中zhong便bian有you電dian流liu通tong過guo,受shou到dao適shi當dang波bo長chang的de光guang線xian照zhao射she時shi,電dian流liu就jiu會hui隨sui光guang強qiang的de增zeng加jia而er變bian大da,從cong而er實shi現xian光guang電dian轉zhuan換huan。光guang敏min電dian阻zu沒mei有you極ji性xing,純chun粹cui是shi一yi個ge電阻器件,使用時既可加直流電壓,也可以加交流電壓。
基本特性及其主要參數
1、暗電阻、亮電阻
光敏電阻在室溫和全暗條件下測得的穩定電阻值稱為暗電阻,或暗阻。此時流過的電流稱為暗電流。例如MG41-21型光敏電阻暗阻大於等於0.1M。
光敏電阻在室溫和一定光照條件下測得的穩定電阻值稱為亮電阻或亮阻。此時流過的電流稱為亮電流。MG41-21型光敏電阻亮阻小於等於1k。
亮電流與暗電流之差稱為光電流。
顯然,光敏電阻的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,也就是說暗電流要小,亮電流要大,這樣光敏電阻的靈敏度就高。
2、伏安特性
在一定照度下,光敏電阻兩端所加的電壓與流過光敏電阻的電流之間的關係,稱為伏安特性。

由圖2kezhi,guangmindianzufuantexingjinsizhixian,erqiemeiyoubaohexianxiang。shouhaosangonglvdexianzhi,zaishiyongshi,guangmindianzuliangduandedianyabunengchaoguozuigaogongzuodianya,tuzhongxuxianweiyunxugonghaoquxian,youcikequedingguangmindianzuzhengchanggongzuodianya。

圖2 光敏電阻的伏安特性 圖3 光敏電阻的光電特性 圖 4 光敏電阻的光譜特性
3、光電特性
光敏電阻的光電流與光照度之間的關係稱為光電特性。如圖3所示,光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適宜做檢測元件,這是光敏電阻的缺點之一,在自動控製中它常用做開關式光電傳感器。
4、光譜特性
對於不同波長的入射光,光敏電阻的相對靈敏度是不相同的。各種材料的光譜特性如圖4所suo示shi。從cong圖tu中zhong看kan出chu,硫liu化hua鎘ge的de峰feng值zhi在zai可ke見jian光guang區qu域yu,而er硫liu化hua鉛qian的de峰feng值zhi在zai紅hong外wai區qu域yu,因yin此ci在zai選xuan用yong光guang敏min電dian阻zu時shi應ying當dang把ba元yuan件jian和he光guang源yuan的de種zhong類lei結jie合he起qi來lai考kao慮lv,才cai能neng獲huo得de滿man意yi的de結jie果guo。
5、頻率特性
dangguangmindianzushoudaomaichongguangzhaoshi,guangdianliuyaojingguoyiduanshijiancainengdadaowentaizhi,guangzhaoturanxiaoshishi,guangdianliuyebulikeweiling。zheshuomingguangmindianzuyoushiyantexing。youyubutongcailiaodeguangmindianzushiyantexingbutong,suoyitamendepinlvtexingyebuxiangtong。tu2.6.5給出相對靈敏度Kr,與光強變化頻率f之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi)曲(qu)線(xian),可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)硫(liu)化(hua)鉛(qian)的(de)使(shi)用(yong)頻(pin)率(lv)比(bi)硫(liu)化(hua)鉈(ta)高(gao)的(de)多(duo)。但(dan)多(duo)數(shu)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)時(shi)延(yan)都(dou)較(jiao)大(da),因(yin)此(ci)不(bu)能(neng)用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)的(de)場(chang)合(he),這(zhe)是(shi)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)一(yi)個(ge)缺(que)陷(xian)。

圖5 光敏電阻的頻率特性 圖6 硫化鉛的光譜溫度特性
6、溫度特性
光敏電阻和其他半導體器件一樣,受溫度影響較大,當溫度升高時,它的暗電阻會下降。溫度的變化對光譜特性也有很大影響。圖6是shi硫liu化hua鉛qian光guang敏min電dian阻zu的de光guang譜pu溫wen度du特te性xing曲qu線xian。從cong圖tu中zhong可ke以yi看kan出chu,它ta的de峰feng值zhi隨sui著zhe溫wen度du上shang升sheng向xiang波bo長chang短duan的de方fang向xiang移yi動dong。因yin此ci,有you時shi為wei了le提ti高gao靈ling敏min度du,或huo為wei了le能neng接jie受shou遠yuan紅hong外wai光guang而er采cai取qu降jiang溫wen措cuo施shi。
常用的光敏電阻器是硫化鎘光敏電阻器,它是由半導體材料製成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(可見光)的強弱變化而變化,在黑暗條件下,它的阻值(暗阻)可達1~10MΩ;在強光條件(100LX)下,它阻值(亮阻)僅有幾百至數千歐姆。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的響應很接近,隻要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。所以設計光控電路時,都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控製光源,使設計大為簡化。
光敏電阻隨入射光線的強弱其對應的阻值變化不是線性的,也就不能用它作光電的線性變換。
常用的光敏電阻器型號有密封型的MG41、MG42、MG43和非密封型的MG45,它們的額定功率均在200mW以下。
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