些第8章光电式传感器 8.1.1光敏电阻 1.光敏电阻的结构与工作原理 光敏电阻(光导管):用半导体材料制成的光电器件 原理,特点:①无极性,纯电阻器件,可加交、直流电压。 ②无光照时,电阻值(暗电阻)很大,电路中电流(暗电 流)很小。 ③在一定波长范围的光照时,阻值(亮电阻)急剧减小→ 电路中电流(亮电流)迅速增大。 对光敏电阻的要求:一般希望暗电阻越大越好,亮电阻越小越好 此时光敏电阻的灵敏度高。 实际暗电阻值在兆欧量级,亮电阻值在几千欧以下
第8章 光电式传感器 8.1.1 光敏电阻 1. 光敏电阻的结构与工作原理 光敏电阻（光导管）:用半导体材料制成的光电器件。 原理,特点:①无极性，纯电阻器件，可加交、直流电压。 ②无光照时，电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电 流）很小。 ③在一定波长范围的光照时，阻值（亮电阻）急剧减小→ 电路中电流（亮电流）迅速增大。 对光敏电阻的要求:一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好， 此时光敏电阻的灵敏度高。 实际暗电阻值在兆欧量级， 亮电阻值在几千欧以下
些第8章光电式传感器 结构:金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。 光导层一在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质,称为~。 金属电极一装于半导体的两端,金属电极与引出线端相连接,光敏电阻 就通过引出线端接入电路。 漆膜—为了防止周围介质的影响,在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜,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。 光敏电阻的电极一般采用梳状图案→以提高灵敏度,。 金属电极 半导体 R 电源 玻璃底板 E R 检流计 (a)光敏电阻结构 (b)梳状电极 (c)接线图 彐图8-1光敏电阻结构
第8章 光电式传感器 结构:金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。 光导层—在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为～。 金属电极—装于半导体的两端，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻 就通过引出线端接入电路。 漆膜—为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，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。 光敏电阻的电极一般采用梳状图案→以提高灵敏度，。 金属电极 半导体 玻璃底板 电 源 检流计 RL E I (a) (b) (c) Ra 图 8-1 光敏电阻结构 光敏电阻结构 梳状电极 接线图
些第8章光电式传感器 2.光敏电阻的主要参数 (1)暗电阻与暗电流光敏电阻在不受光照射时的阻值称为 暗电阻,此时流过的电流称为暗电流。 (2)亮电阻与亮电流光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮 电阻,此时流过的电流称为亮电流。 (3)光电流亮电流与暗电流之差称为光电流
第8章 光电式传感器 2. (1) 暗电阻与暗电流 光敏电阻在不受光照射时的阻值称为 暗电阻， 此时流过的电流称为暗电流。 (2) 亮电阻与亮电流 光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮 电阻，此时流过的电流称为亮电流。 (3) 光电流 亮电流与暗电流之差称为光电流
些第8章光电式传感器 3.光敏电阻的基本特性 图8-2硫化镉光敏电阻的伏安特性 (1)伏安特性在一定照度下, 30 0001x500mW 流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的x0 1001x 电压的关系称为~。由图8-2可见, 101 光敏电阻在一定的电压范围内, 100 200 其U曲线为直线。说明其阻值与 U/V 入射光量有关,历与压电流无 04-图83硫化镉光敏电阻的光照特性 关 (2)光照特性描述光电流和光025 照强度之间的关系,不同材料的光照特 0.20 性是不同的,绝大多数光敏电阻光 0.0 照特性是非线性的。图8-3为硫化镉 00.2040.60.81.01.214 光敏电阻的光照特性。 p/In
第8章 光电式传感器 3. 光敏电阻的基本特性 (1) 伏安特性 在一定照度下， 流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的 电压的关系称为～。由图 8-2可见， 光敏电阻在一定的电压范围内， 其I-U曲线为直线。说明其阻值与 入射光量有关，而与电压电流无 关。 （2）光照特性 描述光电流I和光 照强度之间的关系，不同材料的光照特 性是不同的，绝大多数光敏电阻光 照特性是非线性的。图8-3为硫化镉 光敏电阻的光照特性。 40 30 20 10 0 I / mA 100 10001 x 500 mW 1001 x 功 率 200 U / V 101 x 图 8-2 硫化镉光敏电阻的伏安特性 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 I / mA / lm 图8-3硫化镉光敏电阻的光照特性
些第8章光电式传感器 (3)光谱特性(光谱啊应)- 光敏电阻对入射光的光谱具有选择 作用,即光敏电阻对不同波长的入射 光有不同的灵敏度。光敏电阻的 相对光敏灵敏度与入射波长1的 80 关系称为光敏电阻的光谱特性↓86 疏化 图84为几种不同材料光敏电阻的光4 谱特性。对应于不同波长,光敏电 疏化铊 阻的灵敏度是不同的,而且不同材料 的光敏电阻光谱响应曲线也不同。 璇化、 从图中可见硫化镉光敏电阻的 光谱响应的峰值在可见光区域,常被 1/A 用作光度量测量(照度计)的探头。 而硫化铅光敏电阻响应于近红外和中图84光敏电阻的光谱特性 红外区,常用做火焰探测器的探头
第8章 光电式传感器 (3) 光谱特性（光谱响应）- --光敏电阻对入射光的光谱具有选择 作用，即光敏电阻对不同波长的入射 光有不同的灵敏度。光敏电阻的 相对光敏灵敏度与入射波长λ的 关系称为光敏电阻的光谱特性。 图8-4 为几种不同材料光敏电阻的光 谱特性。 对应于不同波长，光敏电 阻的灵敏度是不同的，而且不同材料 的光敏电阻光谱响应曲线也不同。 从图中可见硫化镉光敏电阻的 光谱响应的峰值在可见光区域，常被 用作光度量测量（照度计）的探头。 而硫化铅光敏电阻响应于近红外和中 红外区， 常用做火焰探测器的探头。 图8-4 光敏电阻的光谱特性 Sr / (%) / A 20 40 60 80 100 0 1.5 3 硫化铅 硫化铊 硫化镉