实验一光敏电阻实验一、实验目的了解光敏电阻工作原理。光照我、伏安特性和光谱响应特性。二、实验内容1、光敏电阻暗电阻和亮电阻的测量；2、光敏电阻光照特性测量；3、光敏电阻伏安特性测量4、光敏电阻光谱特性测量。三、实验仪器一台ZY130Fsens12SB（光电传感器实验台）主机箱一个普通光源遮光筒一个一个Cds光敏电阻一个光照度计探头一个光电器件实验（一）模板滤色片（七色）一套导线若干四、实验原理光敏电阻是用光电导体制成的光电器件，又称光导管。它是基于半导体光电效应工作的。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时可加直流电压，也可以加交流电压。当无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，因此电路中电流迅速增加。光敏电阻的暗电阻越大，这时电阻则越小，则性能越好，也就是说，暗电流要小，光电流要大，这样的光敏电阻的灵敏度就高。实际上，大多数光敏电阻的暗电阻往往超过1M欧，甚至高达100MQ，而亮电阻即使在正常白叠条件下也可降到1kQ以下。可见光敏电阻的灵敏度是相当高的。光照特性、伏安特性和光谱特性是光敏电阻的基本特性。五、实验步骤1、亮电阻和暗电阻测量（1）图1-1是光敏电阻实验原理图
实验一 光敏电阻实验 一、实验目的 了解光敏电阻工作原理。光照我、伏安特性和光谱响应特性。 二、实验内容 1、光敏电阻暗电阻和亮电阻的测量； 2、光敏电阻光照特性测量； 3、光敏电阻伏安特性测量 4、光敏电阻光谱特性测量。 三、实验仪器 ZY130Fsens12SB（光电传感器实验台）主机箱 一台 普通光源 一个 遮光筒 一个 Cds 光敏电阻 一个 光照度计探头 一个 光电器件实验（一）模板 一个 滤色片（七色） 一套 导线 若干 四、实验原理 光敏电阻是用光电导体制成的光电器件，又称光导管。它是基于半导体光电效应工作的。 光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时可加直流电压，也可以加交流电压。当无 光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光 照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，因此电路中电流迅速增加。 光敏电阻的暗电阻越大，这时电阻则越小，则性能越好，也就是说，暗电流要小，光电 流要大，这样的光敏电阻的灵敏度就高。实际上，大多数光敏电阻的暗电阻往往超过 1M 欧， 甚至高达 100MΩ，而亮电阻即使在正常白昼条件下也可降到 1kΩ以下。可见光敏电阻的灵 敏度是相当高的。 光照特性、伏安特性和光谱特性是光敏电阻的基本特性。 五、实验步骤 1、亮电阻和暗电阻测量 （1）图 1-1 是光敏电阻实验原理图
Cds光敏电阻+5V图1-1光敏电阻实验原理（2）根据图1-2的光学系统装置图，安装好普通光源和光照度计探头（代替图中光敏电阻）及遮光筒，将主机箱的0~12V的可调电源与普通光源两个插孔“+”（红色）和“_”（黑色）与主机箱照度计输入端“+”、“”对应连接。打开主机箱电源，顺时针方向慢慢调节0~12V可调电源幅度旋钮，使主机箱照计显示100Lx。关闭电源。主机箱0~12V电压主机箱走视装0~5V电话光电器件实验（一）国代家究~5V可送OOOOQvCC光敏器件输入光接收盟件A图1-2光敏电阻实验接线图（3）撤下照度计连线及探头，换上光敏电阻。将光敏电阻的两个插孔通过连线连到主实验模块上光敏器件输入端。电流表输入端“+”插孔与模块上左下对应安培表输入端（红色）相连，电流表输入端“_”插孔与模块上左下对应安培表输入端（黑色）相连。电压主表输入端“+”插孔与模块上左边对应电压表输入端（红色）相连，电压表输入端“”插孔
图 1-1 光敏电阻实验原理 （2）根据图 1-2 的光学系统装置图，安装好普通光源和光照度计探头（代替图中光敏 电阻）及遮光筒，将主机箱的 0~12V 的可调电源与普通光源两个插孔“+”（红色）和“-” （黑色）与主机箱照度计输入端“+”、“-”对应连接。打开主机箱电源，顺时针方向慢慢调 节 0~12V 可调电源幅度旋钮，使主机箱照计显示 100Lx。关闭电源。 图 1-2 光敏电阻实验接线图 （3）撤下照度计连线及探头，换上光敏电阻。将光敏电阻的两个插孔通过连线连到主 实验模块上光敏器件输入端。电流表输入端“+”插孔与模块上左下对应安培表输入端（红 色）相连，电流表输入端“-”插孔与模块上左下对应安培表输入端（黑色）相连。电压主 表输入端“+”插孔与模块上左边对应电压表输入端（红色）相连，电压表输入端“-”插孔
与模块上左边对应电压输入端（黑色）相连。模块上0~5V电源输入端与主机箱上对应相连。（4）光敏电阻与光源之间用遮光筒连接。打开电源，调节0~5V电源幅度调节旋钮，使电压表显示5V（20V档），10秒钟左右（可观察主机箱上的定时器）读取电流表的值（亮电流）I亮和电压表的值U测。（5）将0~12V可调电源的调节旋钮逆时针方向慢慢旋到底后，调节0~5V电源幅度调节旋钮，使电压表显示5V（20V档），10秒钟左右读取电流表的值（暗电流）和电压表的值U测。关闭电源。（6）根据以下公式，计算亮阻和暗阻（照度为100Lx，U为+5V）UuUR元=R=11亮（7）光敏电阻在不同的照度下有不同的亮阻和暗阻：在不同的测量电压（U）下有不同的亮阻和暗阻。有光趣可重复以上实验步骤做实验。2、光照特性测量光敏电阻的测量电压（U测）固定时，光敏电阻的光电流随光照强度变化而变化，它们之间的关系是非线性的。调节光源0~12V电压得到不同的光照度（测量方法同以上实验），测得数据填入表1-1，并作曲线图。表 1-1光照度（Lx）电流（mA）3、伏安特性测量在一定的光照强度下，光电流随外加电压的变化而变化。测量时，根据表1-2，给定光照度，调节0~5V电压（由电压表监测），测得流过光敏电阻的电流，记录数据填入表1-2并作不同照度下的三条伏安特性曲线。表1-2电流（u电压（V）光照度（bx）23451.251003005004、光谱特性测量光敏电阻对不同波长的光，接收的光灵敏度是不一样的。这就是光敏电阻的光谱特性。实验时线路接法同图1-2。在光路装置中先用照度计窗口对准遮光筒，调节0~12V电源输出幅度旋钮，得到100Lx的照度。然后旋下光源前盖，更换不同的滤光片，可得到对应各种颜色的光。作光谱特性时，需调节0~5V电源输出幅度旋钮，使光敏电阻工作在固定电压+5V下。根据光敏电阻在某一固定工作电压（+5V），同一照度（100Lx），不同波长（颜色）时测量流过光敏电阻的电流值，就可做出其光谱特性曲线。实验数据填入表1-3。表1-3颜色波长（nm）100Lx照度下的电流红650
与模块上左边对应电压输入端（黑色）相连。模块上 0~5V 电源输入端与主机箱上对应相连。 （4）光敏电阻与光源之间用遮光筒连接。打开电源，调节 0~5V 电源幅度调节旋钮， 使电压表显示 5V（20V 档），10 秒钟左右（可观察主机箱上的定时器）读取电流表的值（亮 电流）I亮 和电压表的值 U测 。 （5）将 0~12V 可调电源的调节旋钮逆时针方向慢慢旋到底后，调节 0~5V 电源幅度调 节旋钮，使电压表显示 5V（20V 档），10 秒钟左右读取电流表的值（暗电流）I暗 和电压表 的值 U测 。关闭电源。 （6）根据以下公式，计算亮阻和暗阻（照度为 100Lx，U测 为+5V） 亮 测 亮 I U R = ； 暗 测 暗 I U R = （7）光敏电阻在不同的照度下有不同的亮阻和暗阻；在不同的测量电压（U测 ）下有不 同的亮阻和暗阻。有光趣可重复以上实验步骤做实验。 2、光照特性测量 光敏电阻的测量电压（U测 ）固定时，光敏电阻的光电流随光照强度变化而变化，它们 之间的关系是非线性的。调节光源 0~12V 电压得到不同的光照度（测量方法同以上实验）， 测得数据填入表 1-1，并作曲线图。 表 1-1 光照度（Lx） 电流（mA） 3、伏安特性测量 在一定的光照强度下，光电流随外加电压的变化而变化。测量时，根据表 1-2，给定光 照度，调节 0~5V 电压（由电压表监测），测得流过光敏电阻的电流，记录数据填入表 1-2， 并作不同照度下的三条伏安特性曲线。 表 1-2 4、光谱特性测量 光敏电阻对不同波长的光，接收的光灵敏度是不一样的。这就是光敏电阻的光谱特性。 实验时线路接法同图 1-2。在光路装置中先用照度计窗口 对准遮光筒，调节 0~12V 电源输 出幅度旋钮，得到 100Lx 的照度。然后旋下光源前盖，更换不同的滤光片，可得到对应各 种颜色的光。作光谱特性时，需调节 0~5V 电源输出幅度旋钮，使光敏电阻工作在固定电压 +5V 下。根据光敏电阻在某一固定工作电压（+5V），同一照度（100Lx），不同波长（颜色） 时测量流过光敏电阻的电流值，就可做出其光谱特性曲线。实验数据填入表 1-3。 表 1-3 颜色 波长（nm） 100Lx 照度下的电流 红 650 1.25 2 3 4 5 100 300 500 电流（μA） 光照度（Lx） 电压（V）
橙610黄570绿530青480蓝450紫400六、实验报告1、分析光敏电阻的工作原理；2、分析光敏电阻的光照特性，并画出光照特性曲线；3、分析光敏电阻的伏安特性，并画出伏安特性曲线；4、分析光敏电阻的光谱特性，并画出光谱特性曲线七、实验思考题光敏电阻和普通电阻主要有什么不同？它有哪些特性？八、实验测试点说明VCC、“工”为电源输入，接主机箱0~5V可调的正负极。“A”两端测试孔为电流输出端口。“V”两端测试孔为电压输出端口
橙 610 黄 570 绿 530 青 480 蓝 450 紫 400 六、实验报告 1、分析光敏电阻的工作原理； 2、分析光敏电阻的光照特性，并画出光照特性曲线； 3、分析光敏电阻的伏安特性，并画出伏安特性曲线； 4、分析光敏电阻的光谱特性，并画出光谱特性曲线。 七、实验思考题 光敏电阻和普通电阻主要有什么不同？它有哪些特性？ 八、实验测试点说明 VCC、“┴”为电源输入，接主机箱 0~5V 可调的正负极。 “A”两端测试孔为电流输出端口。 “V”两端测试孔为电压输出端口
实验二光敏二极管特性实验一.实验目的了解光敏二极管工作原理、光照特性、伏安特性和光谱特性。二.实验内容1.光敏二极管光照特性测量；2.光敏二极管伏安特性测量；3.光敏二极管光谱特性测量。三.实验仪器一台ZY130Fsens12SB（光电传感器实验台）主机箱一个普通光源一个遮光筒一个光敏二极管一个光照度计探头一个光电器件实验（一）模板一套滤色片（七色）支架一套导线若干四.实验原理光敏二极管是一种光伏探测器，主要利用了PN结的光伏效应。对光伏探测器总的伏安特性可表达为i=iD-ip=iso[exp(eu/kBT)-1]-ip式中i是流过探测器总电流，iso是二极管反向电流，e是电子电荷，u是探测器两端电压，kB为玻耳兹曼常数，T为器件绝对温度。当入射光的强度发生变化时，通过光敏二极管的电流随之变化，于是在光敏二极管的二端电压也发生变化。光照时导通，光不照时处于截止状态。并且光电流和照度呈线性关系。五.实验步骤1.光照特性的测量根据图2-1接线。光敏二极管即为图中光敏探头，测量光敏二极管的暗电流和亮电流
实验二 光敏二极管特性实验 一. 实验目的 了解光敏二极管工作原理、光照特性、伏安特性和光谱特性。 二. 实验内容 1．光敏二极管光照特性测量； 2．光敏二极管伏安特性测量； 3．光敏二极管光谱特性测量。 三. 实验仪器 ZY130Fsens12SB（光电传感器实验台）主机箱 一台 普通光源 一个 遮光筒 一个 光敏二极管 一个 光照度计探头 一个 光电器件实验（一）模板 一个 滤色片（七色） 一套 支架 一套 导线 若干 四. 实验原理 光敏二极管是一种光伏探测器，主要利用了 PN 结的光伏效应。对光伏探测 器总的伏安特性可表达为 i = iD − iϕ = iso[exp(eu / kBT) −1] − iϕ 式中i 是流过探测器总电流，iso 是二极管反向电流，e 是电子电荷，u 是探测器 两端电压，kB 为玻耳兹曼常数，T 为器件绝对温度。 当入射光的强度发生变化时，通过光敏二极管的电流随之变化，于是在光敏 二极管的二端电压也发生变化。光照时导通，光不照时处于截止状态。并且光电 流和照度呈线性关系。 五. 实验步骤 1．光照特性的测量 根据图 2-1 接线。光敏二极管即为图中光敏探头，测量光敏二极管的暗电流和亮电流