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光敏電阻有哪些優(yōu)缺點(diǎn)
光敏電阻或光導管,常用的制作材料為硫化鎘,另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。以下是小編整理的光敏電阻有哪些優(yōu)缺點(diǎn),希望對大家有所幫助。
光敏電阻的優(yōu)缺點(diǎn)
、僭趶姽庹丈湎鹿怆娹D換線(xiàn)性較差;
、诠怆婑Y豫過(guò)程較長(cháng),何為光電導的馳豫現象?即光照后,半導體的光電導隨光照時(shí)間逐漸上升,經(jīng)一段時(shí)間到達定態(tài)值。光照停止后,光電導逐漸下降;
、垲l率響應(器件檢測變化很快的光信號的能力)很低。
受溫度影響較大,響應速度不快,在ms到s之間,延遲時(shí)間受入射光的光照度影響(光電二極管無(wú)此缺點(diǎn),光電二極管靈敏度比光敏電阻高),是耗材。
簡(jiǎn)介
光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導體材料制成的特殊電阻器,其工作原理是基于內光電效應。光照愈強,阻值就愈低,隨著(zhù)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(xiàn)十分敏感,其在無(wú)光照時(shí),呈高阻狀態(tài),暗電阻一般可達1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能,隨著(zhù)科技的發(fā)展將得到極其廣泛應用。
光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器,又稱(chēng)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。
光敏電阻器一般用于光的測量、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,它是由半導體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性(即光譜特性)與人眼對可見(jiàn)光(0.4~0.76)μm的響應很接近,只要人眼可感受的光,都會(huì )引起它的阻值變化。設計光控電路時(shí),都用白熾燈泡(小電珠)光線(xiàn)或自然光線(xiàn)作控制光源,使設計大為簡(jiǎn)化。
主要參數
光敏電阻的主要參數是:
。1)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(shí),流過(guò)的電流稱(chēng)為光電流,外加電壓與光電流之比稱(chēng)為亮電阻,常用“100LX”表示。
。2)暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下,當沒(méi)有光照射的時(shí)候,流過(guò)的電流稱(chēng)為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱(chēng)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)。
。3)靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值(暗電阻)與受光照射時(shí)的電阻值(亮電阻)的相對變化值。光敏電阻的暗阻和亮阻之間的比值大約為 1500:1,暗電阻的阻值越大其特性越好。暗電阻越大,亮電阻越小,它們的相對變化值越大,即亮電流越大,暗電流越 小,光敏電阻的靈敏度就越高。
。4)光譜響應。光譜響應又稱(chēng)光譜靈敏度,是指光敏電阻在不同波長(cháng)的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長(cháng)下的靈敏度畫(huà)成曲線(xiàn),就可以得到光譜響應的曲線(xiàn)。
。5)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(xiàn)可以看出,隨著(zhù)的光照強度的增加,光敏電阻的阻值開(kāi)始迅速下降。若進(jìn)一步增大光照強度,則電阻值變化減小,然后逐漸趨向平緩。在大多數情況下,該特性為非線(xiàn)性。
。6)伏安特性曲線(xiàn)。在一定照度下,加在光敏電阻兩端的電壓與電 流之間的關(guān)系稱(chēng)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(wú)飽和現象。但是電壓不 能無(wú)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(guò)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。
。7)溫度系數。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。
。8)額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線(xiàn)路中所允許消耗的功率,當溫度升高時(shí),其消耗的功率就降低。
。9)指光敏電阻器從光照躍變開(kāi)始到穩定亮電流的。
結構原理
光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料制成的特殊電阻器,表面還涂有防潮樹(shù)脂,具有光電導效應。光敏電阻的工作原理是基于內光電效應,即在半導體光敏材料兩端裝上電極引線(xiàn),將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻。為了增加靈敏度,兩電極常做成梳狀。
半導體的導電能力取決于半導體導帶內載流子數目的多少。當光敏電阻受到光照時(shí),價(jià)帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導帶,成為自由電子,同時(shí)產(chǎn)生空穴,電子—空穴對的出現使電阻率變小。光照愈強,光生電子—空穴對就越多,阻值就愈低。當光敏電阻兩端加上電壓后,流過(guò)光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失,電子—空穴對逐漸復合,電阻也逐漸恢復原值,電流也逐漸減小。
光敏電阻對光線(xiàn)十分敏感,其在無(wú)光照時(shí),呈高阻狀態(tài),暗電阻一般可達1.5MΩ。當有光照時(shí),材料中激發(fā)出自由電子和空穴,其電阻值減小,隨著(zhù)光照強度的升高,電阻值迅速降低,亮電阻值可小至1KΩ以下。
光敏電阻器的光照特性在大多數情況下是非線(xiàn)性的,只有在微小的范圍內呈線(xiàn)性,光敏電阻器的電阻值有較大的離散性(電阻變化、范圍大無(wú)規律)。
光敏電阻器的靈敏度是指光敏電阻器不受到光照是的電阻值(暗阻)和受到光照時(shí)電阻值(亮阻)的相對變化值。光敏電阻的暗阻和亮阻間阻值之比約為1500:1,暗阻值越大越好,使用時(shí)給其施加直流或交流偏壓,MG型光敏電阻器適用于可見(jiàn)光。其主要用于各種自動(dòng)控制電路、光電計數、光電跟蹤、光控電燈、照相機的自動(dòng)暴光及彩色電視機的亮度自動(dòng)控制電路等場(chǎng)合。
分類(lèi)
一、按半導體材料分:本征型光敏電阻、摻雜型光敏電阻。后者性能穩定,特性較好,故大都采用它。
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(xiàn)較靈敏,包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等,用于探測紫外線(xiàn)。
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,廣泛用于導彈制導、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(xué)研究和工農業(yè)生產(chǎn)中。
3、可見(jiàn)光光敏電阻器:包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統,如光電自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)戶(hù),航標燈、路燈和其他照明系統的自動(dòng)亮滅,自動(dòng)給水和自動(dòng)停水裝置,機械上的自動(dòng)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(dòng)曝光裝置,光電計數器,煙霧報警器,光電跟蹤系統等方面。
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