1、光敏電阻特性測試實驗一、實驗目的了解光敏電阻工作原理、光照特性及伏安特性。二、實驗內容1光敏電阻暗電阻和亮電阻的測量；2、光敏電阻光照特性測量；3、光敏電阻伏安特性測量；三、實驗器件簡介光敏電阻又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；一般情況下入射光強，電阻減小，入射光弱，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）。通常光敏電阻都制成薄片結構，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片（光敏層）內就激發出電子一空穴對，參與導電，使電路中電流增強。光敏電阻的主要參數有亮電阻，暗電阻，光電特性，光譜特性，頻率

2、特性，溫度特性。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現光電轉換。沒有極性，屬于純電阻器件，使用時可加直流也可以加交流。用于制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。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法，在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環境里,它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的價帶寬度，貝M介帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產生的電子一空

3、穴對增加了半導體材料中載流子的數目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發產生的電子一空穴對將逐漸復合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。四、實驗原理光敏電阻是用光電導體制成的光電器件，又稱光導管。它是基于半導體光電效應工作的。當無光照時，光敏電阻值(暗電阻)很大，電路中電流很小。當光敏電阻受到一定波長范圍的光照時，它的阻值(亮電阻)急劇減少，因此電路中電流迅速增加。光敏電阻的暗電阻越大，亮電阻越小，則性能越好，也就是說，暗電流要小，光電流要大，這樣的光敏電阻的靈敏度就高。實際上，大多數光敏電阻的暗電阻往往超過1M歐，甚至高達100血，而亮電阻即使

4、在正常白晝條件下也可降到1kQ以下，可見光敏電阻的靈敏度是相當高的。光照特性、伏安特性是光敏電阻的基本特性。(1) 光照特性：光敏電阻的光照特性是描述光電流I和光照強度之間的關系，不同材料的光照特性是不同的，絕大多數光敏電阻光照特性是非線性的。(2) 伏安特性：在一定照度下，流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關系稱為光敏電阻的伏安特性。五、實驗步驟1、亮電阻和暗電阻測量(1)圖1-1是光敏電阻實驗原理圖圖1-1光敏電阻實驗原理(2)首先進行照度的確定，實驗使用LED白光源和照度計。首先保證機箱電源關閉，機箱電源開關在機箱右側。將主機箱的恒流源的調節旋鈕逆時針方向慢慢調到底。用LED連接線

5、將白光LED與恒流源相連，注意紅黑插頭與恒流源的插孔顏色對應。將照度計和LED白光源對準，它們上方都有螺紋，將它們旋好。打開照度計。打開主機箱電源，順時針方向慢慢調節恒流源幅度旋鈕，使照度計顯示1000LX左右。（可根據實際情況選擇）。如下圖所示：圖1-2照度計測量連接圖此時，照度已經確定好，關閉電源。（3）撤下照度計連線及探頭，換上光敏電阻。按照原理圖1-1所示連接各器件。用光電探測連接線，BNC頭連接光敏電阻。另一端紅頭連接020V直流電源+端，另一黑頭連接電流表+端。其他部分按照原理圖連接。可根據實際情況選擇串聯一電阻，或者不串聯。（4）光敏電阻與光源之間用遮光筒連接（同上圖的照度計和光

6、源連接）。打開電源，調節020V電源幅度調節旋鈕（參考電壓10V，可根據實際情況改變），觀察電壓表的讀數穩定后，讀取電流表的值（亮電流）I亮和電壓表的值U亮。（5）將恒流電源的調節旋鈕逆時針方向慢慢旋到底后，調節020V電源幅度調節旋鈕（參考電壓10V，可根據實際情況改變），觀察電壓表的讀數穩定后，讀取電流表的值（暗電流）I暗和電壓表的值U暗。關閉電源。（6）根據以下公式，計算亮阻和暗阻R亮=U亮/1亮；&音=U暗/I暗（7）光敏電阻在不同的照度下有不同的亮阻；在不同的測量電壓（U）下有不同的亮阻和暗阻。可根據實驗需要，測量其他照度或電壓下的亮阻和暗阻。2、光照特性測量光敏電阻的測量電壓（U）固定時，光敏電阻的光電流隨光照強度變化而變化，它們之間的關系是非線性的。調節恒流電源得到不同的光照度（測量方法同以上實驗），測得數據填入表1-1,并作曲線圖。表1-1光照度（Lx）100020003000400050006000電流（1A）3、伏安特性測量在一定的光照強度下，光電流隨外加電壓的變化而變化。測量時，根據表1-2,給定光照度，調節020V電壓（由電壓表監測），測得流過光敏電阻的電流，記錄數據填入表1-2,并作不同照度下的三條伏安特性曲線。表1-2電壓（V）電流_（占）光照度（Lx