10k的光敏电阻可以检测的光照范围是多少

10k的光敏电阻可以检测的光照范围是多少,第1张

光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随着入射光的强弱而变化的电阻器
入射光越强电阻值越小,入射光越弱电阻值越大。
光敏电阻的暗阻一般为1MΩ~10MΩ,而亮阻为几百欧姆~几千欧姆。
参考实测计算光敏电阻在有光照和无光照的情况下,阻值变化在10KΩ~150KΩ,在光线很微弱的情况下测得约是为60KΩ,所以不同厂家生产的光敏电阻,光照范围是有差别的,一般10KΩ光敏电阻可测的光照范围在0~160LX。

光敏电阻又称光导管,它的工作原理是基于光电导效应:在无光照时,光敏电阻具有很高的阻值,在有光照时,当光子的能量大于材料禁带宽度,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,激发出可以导电的电子—空穴对,使电阻降低;光线愈强,激发出的电子—空穴对越多,电阻值越低;光照停止后,自由电子与空穴复合,导电性能下降,电阻恢复原值。光敏电阻几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,若在两端加一电压,则电路中的电流随光强弱而变化,这种现象在非接触式光电控制中十分有用。使用时既可加直流电压,也可加交流电压,光敏电阻的暗电阻一般为兆欧级,亮电阻在千欧以下。
图1为光敏电阻的原理结构。它是涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质,半导体的两端装有电极,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。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。其时间常数一般在毫秒级,光敏电阻具有特性稳定、寿命长、价格低等优点。

图1
光敏电阻通常用在陶瓷或硅衬底上沉积一层半导体材料CdS或CdSe制成。外覆一层透明树脂构成光学透镜用于光的聚焦,CdS或CdSe半导体材料在无光照射状态下,自由载流子很少,当受光照射时,载流子增加,电阻减小。其值与所用材料和制作工艺等相关,伴随着电阻的改变,其光响应时间也会改变。光敏电阻对不同的光波长,其灵敏度也不同。CdS的峰值响应波长在600nm附近 ,CdSe的峰值响应波长在750nm附近。
光敏电阻的特性:
(1)光谱特性
光敏电阻对不同波长的光,光谱灵敏度不同,而且不同种类光敏电阻峰值波长也不同。光敏电阻的光谱灵敏度和峰值波长与所采用的材料、掺杂浓度有关。图2为硫化镉、硫化铅硫化铊光敏电阻的光谱特性曲线。由图可见,硫化镉光敏电阻可见光区域,接近人的视觉特性;而硫化铅在红外区域。

图2 光敏电阻的光谱灵敏度
(2)伏安特性
在一定照度下,光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系,称为伏安特性。硫化镉光敏电阻的伏安特性曲线如图3所示,由曲线可知,在给定的偏压下,光照度越大,光电流也越大,在一定的光照度下,电压越大,光电流也越大,且没有饱和现象。但是不能无限制地提高电压,任何光敏电阻都有最大额定功率,最高工作电压和最大额定电流,超过最大工作电压和最大额定电流,都可能导致光敏电阻永久性损坏。耗散功率500mW

图3 光敏电阻的伏安特性
(3)响应时间和频率特性
在阶跃脉冲光照射下,光敏电阻的光电流要经历一段时间才达到最大饱和值,光照停止后,光电流也要经历一段时间才下降到零。这是光电导的弛豫现象,通常用响应时间来描述。响应时间又分为上升时间、和下降时间、,如图4所示。

图4 光敏电阻的响应时间
常用时间常数来描述响应时间的长短。光敏电阻的时间常数在数量级。实验表明:光敏电阻的响应时间与前历时间有关,在暗处防置时间越长,响应时间越长;响应时间也与照度有关,照度越大,响应时间越短。由于不同材料光敏电阻有不同的响应时间,因而它们的频率特性也不相同。图5表示不同材料光敏电阻的频率特性,即相对光谱灵敏度与照度调制频率的关系曲线。

电阻器( Resistor )在日常生活中一般被称为电阻。 在电路上连接电阻的限流元件,电阻器的电阻值固定的通常是2根导线,可以限制通过与其连接的分支路径的电流的大小。电阻值不变的称为固定电阻器。 电阻值可变的称为电位器或可变电阻器。 理想的电阻器是线性的,通过电阻器的瞬时电流和瞬时电压的施加成比例。用于分压电路的可变电阻器。在外露的电阻器体上,压紧着一至2个可移金属材料接触点。接触点部位明确电阻器体任一端与接触点间的电阻值。
一、普通电阻器的测试
当电阻的主要参数表示因种种原因掉下来或不清楚其精准电阻值时,就必须用仪器设备对其开展精确测量。针对常见的碳膜、金属膜电阻器及其绕线电阻器的电阻值,能用一般指南针数字万用表的电阻器档立即精确测量。在实际精确测量时要留意以下几个方面:
(1)合理选择量程。先将万用表功能选择置于“Ω”档,由于指针式万用表的电阻档刻度线是一条非均匀的刻度线,因此必须选择合适的量程,使被测电阻的指示值尽可能位于刻度线的0刻度线到全程2/3的这一段位置上,这样可以提高测量的精度。对于上百千欧的电阻器,则应选用X10K档来进行测量。
(2)注意调零。所谓“调零”就是将电表的两只表笔短接,调节“调零”旋钮使表指针指向表盘上的“0Ω”位置上。
二、热敏电阻器的测试
目前,电路中使用较多的是负温度系数热敏电阻。 要判断热敏电阻的性能好坏,一边测量其电阻,一边用手指捏住热敏电阻提高温度,或者用烙铁加热(注意不要让烙铁接触到电阻器)。若其阻值随温度的增加而变小,说明其性能良好:若不随温度变化或变化很小,说明其性能不好或一损坏。
三、电位器的测试
检测规定:电阻器的总电阻值要合乎标示标值,电阻器的管理中心拖动端与电阻器体中间要触碰优良,其动噪音库车噪音应尽可能小,其电源开关应姿势精确靠谱。
检验方式:先精确测量电阻器的总电阻值,即两边片中间的电阻值应是允差值,随后在精确测量它的管理中心端片与电阻器体的触碰状况。将一个表笔与体积的中心焊接片连接,将另一个表笔与其佗两端片的任意一个连接,缓慢地将其转柄从一个极端位置旋转到另一个极端位置,其电阻值从零(或标称值)连续变化到标称值(或零)。

这个图是下边一个高精度电阻,和一个电容

往上是湿敏电阻,再往上NTC温敏电阻

测量过程:

1先让这4个脚全输入状态

2让NTC脚输出电压,给电容充电,大概延时一段时间(比如同一充电时间为100ms),让电容充满

3开始定时器,并让ntc那个脚低电平,开始电容放电,等到电容电压到大概07伏(看具体单片机的电气规范),int0脚就认为是低电平了,产生中断,停止计时,记录时间,得到ntc的放电时间

重复2 3步,获得标准电阻的时间 和其他敏电阻的时间,

4 对比标准电阻,计算各个敏电阻的阻值,换算得到温度啊 湿度啊 之类的 模拟量

这个方法,不依赖单片机adc,可以做得精度很高,看你电容大小了

此方法也可以避免温度漂移产生的误差,因为温度变化后,各个电阻阻值会一起微量变化


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