該怎麼使用光敏電阻?需要注意什麼?

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該怎麼使用光敏電阻?需要注意什麼?

光敏電阻有這樣的特性,有光線照射的時候如同導體一樣,導電能力很強,沒有光線照射的時候如同絕緣體一樣,不導電。其實光敏電阻的材料是半導體,光線照射半導體其導電性能會隨著光線照射強度變化而變化,因此,把跟光線照射有關的半導體材料製成的電子元件叫光敏電阻。


常見的光敏電阻主要在自動控制裝置或各種光檢測設備的應用。例如自動門裝置、光控路燈、煙霧火災報警器等等。其實光控的應用是很廣的,如一個光控燈圖,如下所示。
這是一個簡單的光控電路圖,圖中用到NPN型和PNP型三極管、普通電阻


兩個、光敏電阻一個、電容一個、發光二極管一個,組成最簡單的光控電路。基本原理:圖中的光敏電阻有光線照射它處於導通狀態,阻值很小,Q9014三極管基極電壓被迫拉低而截止,Q9012三極管基極電壓升高而截止,此時LED燈不亮。反之,Q9014三極管基極電壓升高而導通,Q9012三極管基極電壓降低但處於飽和導通,LED燈亮。

光敏電阻使用注意的地方

上面所說的也是常見的光敏電阻,屬於可見光光敏電阻。由此說來,光線的波長不同,使用的光敏電阻是不同的。因此,光敏電阻可分三類,紫外光敏電阻、紅外光敏電阻、可見光光敏電阻這三類,很顯然這三種光敏電阻的使用領域是不同的。

例如紫外光敏電阻,對紫外線波長在180-400nm的紫外線比較靈敏,主要應用在探測紫外線。例如紅外光敏電阻,對紅外線波長高於780nm的紅外線比較敏感,主要應用在國防科技、科學研究等領域。例如可見光光敏電阻,對可見光波長在400-780nm的可見光比較敏感,主要應用在光電控制。


綜上所述,我們常見的光敏電阻是可見光光敏電阻,也是接觸最多的,像紅外光敏電阻和紫外光敏電阻是特殊領域的應用。雖然有三類光敏電阻,但是其基本特性一樣,光敏電阻的阻值跟光線照射強度增強而減小,減弱而增大。


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該怎麼使用光敏電阻?需要注意什麼?

答;光敏電阻器對光極為敏感,通過光電效應可以將光能轉換成電信號,即其電阻值會隨著外界光照的強弱變化而相應變化。下面是光敏電阻器的結構與實物圖。



光敏電阻器的電路代表字母符號為R或RL、RG。

光敏電阻器的結構入上圖所示,它的結構包括光敏層、玻璃基片(或樹脂防潮膜)及電極。

光敏電阻器的工作原理是利用半導體光電導效應,因而它對光十分敏感。當它無光照時,光敏電阻器呈現高阻狀態;有光照時它的兩端電阻值會馬上下降。

光敏電阻根據製作材料可以分為三種;①可見光光敏電阻器;②紫外線光光敏電阻器;③紅外線光光敏電阻器。

其中可見光光敏電阻器通常包括;a、硫硒化鎘光敏電阻器;b、硫化鎘光敏電阻器;c、砷化鎵光敏電阻器;d、硅/鍺/硫化鋅光敏電阻器。

紫外線光光敏電阻器包括;a、硒化鎘光敏電阻器;b、硫化鎘光敏電阻器。

紅外線光光敏電阻器有;a、硫化鉛光敏電阻器;b、碲化鋅光敏電阻器;c、鍺摻汞光敏電阻器。

根據其製作材料,光敏電阻器又可分為多晶光敏電阻器和單晶光敏電阻器兩類。

下面是光敏電阻器的主要參數與選用方法。

(1)主要參數

①RL亮電阻,光敏電阻器受到光照時的電阻值。

②RD暗電阻,無光照時的光敏電阻器的電阻值。

③UM最高工作電壓,光敏電阻器在額定功耗下所允許承受的最高工作電壓。

④IL亮電流,光敏電阻器在規定的外加電壓下受到光照時的電流值。

⑤ID暗電流,無光照時光敏電阻器在規定的外加電壓下所通過的電流值。

⑥時間常數,光敏電阻器從光照躍變開始上升到穩定亮電流的63%所需要的時間。

⑦電阻溫度係數,光敏電阻器在環境溫度改變1℃時,其電阻值的相應變化。

⑧靈敏度,光敏電阻器在有光照和無光照時電阻值的相應變化的速度。

(2)光敏電阻器選用方法

由於光敏電阻器對於光線的極為敏感性,它在電路中表現出的特性是有光照時,其電阻值迅速下降,無光照時它的電阻值呈現高阻狀態。鑑於上述特性,在選用光敏電阻器時,首先應該明確電路對光敏電阻器的光譜特性要求,以便確定是選擇可見光光敏電阻器、紫外線光光敏電阻器還是紅外線光光敏電阻器。

例如;各類光電自動控制電路(如自動照明控制電路、自動報警電路)、家用電器(如電視機的自動亮度調節、照相機的自動曝光控制等等)及測量儀表中的光敏電阻器均有普遍應用。其中可見光光敏電阻器可用於各類自動控制電子產品之中,如光電自動控制系統、電子照相機光電報警器等;紫外線光光敏電阻器則用於紫外線探測儀器之中;紅外線光光敏電阻器可以用於天文地理、軍事領域的自動控制系統中。

此外在選用光敏電阻器時,特別應該注意其亮阻和暗阻的範圍兩個參數的選擇關係到控制電路能否正常工作,故必須慎之又慎。下面本人給大家分享一個常用部分光敏電阻器的表。

(3)光敏電阻器檢測方法

①檢測方法以指針式萬用表或數字萬用表均可。

將萬用表的電阻擋撥至R*1KΩ,兩個表筆分別與光敏電阻器的2個引腳接觸,其檢測方法如下圖所示。



有光照時,觀察其兩端亮阻值是否產生變化;再用遮光板擋住光敏電阻器的表面,觀察暗電阻阻值是否有變化,,若這兩種情況下都有變化,則表明光敏電阻器是完好的。另一種辦法是調節光的照射強度,觀察萬用表的指針是否隨著光的強弱變化而改變,如果是則說明光敏電阻器是完好的。

如果採用上述方式檢測它,光敏電阻器兩端的電阻值無任何變化,則表明光敏電阻器已經損壞了。

②光敏電阻器的代換

光敏電阻器損壞後,可以選擇同型號的產品進行代換,;如果無法找到同型號的光敏電阻器,則可以採用其他型號,並且基本參數值接近的光敏電阻器代換。

下面給大家分享一個簡單的暗激發光控制開關電路圖。

整個電路由一塊單運放集成塊uA741、一隻10K可調電阻器RP、一隻MG41-47光敏電阻器、五隻1/16W的碳膜電阻器、一隻9012/PNP型三極管、一隻1N4148續流二極管、一隻SRD-12DC直流繼電器組成。

其工作原理為;當光照度下降至設定值的時候,光照減弱使光敏電阻器的電阻值上升,使IC單運放集成塊2腳(反向端-)電位升高,此時單運放集成塊的6腳輸出端的電位升高,觸發VT9012三極管的基極電位升高導通,串聯在三極管發射極的直流繼電器K的線圈得電吸合(VD/1N4148是一隻續流二極管,保護繼電器線圈在開、斷時產生反向電動勢來威脅三極管的),此時繼電器的常開觸點變為常閉,而常閉觸點變為常開,以實現對其他外電路的控制。

下面是一個成品光敏電阻控制照明的實物圖,網購便宜。對於愛好電子元器件的朋友們,可以自己搗鼓或者網購來親身經歷體現一下DIY的樂趣。


以上為個人觀點,僅供參考,希望大家喜歡。

知足常樂2018.11.8日於上海


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光敏電阻的阻值會隨著光線強弱的變化而變化,是電子電路中常用的一種光敏元件,與光敏二極管和光敏三極管相比,光敏電阻價格低廉,使用簡單,在一些要求不高的光控開關、聲光控照明燈等產品中廣泛使用。光敏電阻的使用方法很簡單,不像光敏二極管和光敏三極管那樣,使用時需要注意引腳極性。光敏電阻與普通電阻一樣,是無極性的,使用時將其視為一個阻值大小可隨光線強弱變化的電阻即可。下面介紹一個使用光敏電阻構成的簡單光控LED小夜燈,該燈採用單節鋰電池(可以使用舊手機的鋰電池)作電源,白天不亮,晚上自動點亮,翌晨又會自動熄滅。

使用一節鋰電池的光控LED小夜燈。

上圖中,RG為光敏電阻,RP為可調電阻,LED1和LED2為兩個小功率的高亮度白光LED燈珠。RG、RP和PNP型三極管VT構成一個簡單的光控開關。白天由於環境光線很強,光敏電阻RG的阻值很小(此時RG的阻值一般在十幾KΩ至數十KΩ),三極管發射結近似被短路,故VT截止,LED1和LED2不會點亮。晚上光線變得很弱,RG阻值可達數百KΩ至數MΩ,故此時VT導通,LED1和LED2點亮。由於,兩個LED燈珠的工作電流不過30多毫安,故一節鋰電池足可以使兩個燈珠點亮一晚上。
光敏電阻的外形。

現在常用的光敏電阻大都為硫化鎘光敏電阻。選用光敏電阻時,要注意兩個參數——亮電阻和暗電阻。暗電阻大的光敏電阻,在無光照射時,其暗電阻可達10MΩ以上,亮電阻一般在數十KΩ;暗電阻小的光敏電阻,在無光照射時,其暗電阻一般在5MΩ以下,亮電阻小的可低至幾KΩ。具體選用哪種光敏電阻可以根據實際電路來選用。另外,光敏電阻的惰性較大,不適宜用於光遙控電路中代替光敏二極管。


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