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光敏电阻的光电特性实验报告

　　篇一：光敏电阻的光敏特性研究实验报告

　　光敏电阻光敏特性的研究

　　一、实验设计方案

　　1.1、实验目的

　　1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的光照特性曲线。2、学习使用电脑实测。3、学习使用Datastudio软件。4、学习了解设计性实验的基本方法。

　　1.2、实验原理

　　光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，（如图1）；入射光强，电射光弱，电阻增大。光敏电敏感性与人眼对可见光μm的响应很接近，只要人光，都会引起它的阻值变化。路时，通用白炽灯泡光线或控制光源，但本实验采用激通过两偏振片控制光照强度传感器测出。

　　阻减小，入阻器对光的（0.4~0.76）眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源，并由角速度

　　1.2.1光敏电阻的光照特

　　光电流随照度的变化而

　　称为光照特性。不同类型的光照特性不同，大多数光敏特性是非线性的。某种光敏特性如图1所示。

　　利用光敏电阻的光照特一些材料的光吸收系数。

　　性

　　改变的规律光敏电阻的电阻的光照电阻的光照

　　性可以测出

　　1.2.2光敏电阻特性图3为某光敏电阻的的

　　关系，利用光敏电阻的光敏

　　阻值与光强特性，可以

　　分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光控自动照明实验。

　　光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中.1.3.2选用仪器列表

　　二、实验内容及具体步骤：

　　2.1、测绘光敏电阻的光照特性曲线。

　　（1）按右图连接好电路，电压传感器连接到750接口。

　　（2）光敏电阻的光源由一激光提供。并经过两偏振片调整光强后照射在光敏电阻上。其中一偏振片与角速度传感器相连到750接口。试验中保持光强从最弱到最强间变化。

　　（3）打开Datastudio软件，创建一个新实验。

　　（4）在Datastudio软件的窗口中设置750接口的传感器连接，并设置采样率。（5）在Datastudio软件的窗口打开一个图表。

　　（5）接通光敏电阻所在电路电源；

　　（6）打开激光器，调整两偏振片，然后调整带有角速度传感器的偏振片使照到光敏电阻处的光强最小；

　　（7）在Datastudio软件窗口中启动数据采集，并转动带有角速度传感器的偏振片使光敏电阻处的光强从最小到最强间变化。

　　（8）停止数据采集。断开光敏电阻电源，关了激光器。（9）在Datastudio中作一个计算：

　　①y轴(光电流)：I?u1/1000……………………（（其中10表示直流电源电压10V，其中

　　u1为电压、通道A的值其中1000表示直流电源电压1000Ω）

　　②x轴（相对光照强度）：转过的角度）

　　e

　　?sin?*sin?……………………（其中θ为偏振片从零相位开始e0

　　三、数据记录及数据处理

　　3.1、测绘光敏电阻的阻值随相对光强的变化曲线。(1)、数据记录(原始数据

　　)

　　图4

　　注：上图中电压、通道A（记为u1）是采样电阻（R=1000Ω)的电压；角位置通道1和2（度），为偏振片又零相位开始转过的角度（记为θ）。(2)、对以上数据作以下计算：

　　①光敏电阻两端的电压：u?10?u1……………………（其中10表示直流电源电压10V，其中u1为电压、通道A的值）

　　②光电流：I?u1/1000……………………（其中1000表示直流电源电压1000Ω）③光敏电阻的阻值：R?u/I④相对光照强度：角度）

　　（3）在Datastudio中做以上计算，并得以下曲线：

　　e

　　?sin?*sin?……………………（其中θ为偏振片又零相位开始转过的e0

　　图5图6

　　注：上图1为光敏电阻加上取样电阻的光强特性曲线。（4）由：①光敏电阻两端的电压：u?10?u1

　　③光敏电阻的阻值：R?u/I④相对光照强度：

　　e

　　?sin?*sin?e0

　　得光敏电阻的光照特性，上图6

　　（5）由：③光敏电阻的阻值：R?u/I④相对光照强度：

　　e

　　?sin?*sin?

　　e0

　　图7光敏电阻的阻值与相对光强曲线

　　由光敏电阻的电阻特性，知道其比较适合做光控开关，因为达到某一光强后电阻迅速变化。

　　可以用来分别模拟设计一个简单的光控自动报警实验与一个光控自动照明实验。

　　（6）数据分析：光敏电阻光电流与光照强度关系图(见图6)以及光敏电阻阻值与光照强度关系图(见图7).从图7中可以看出,光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小.但不是线性关系,即光敏电阻的阻值与光强不成反比关系,所以光敏电阻不可以用在线性的光感测量中.

　　误差分析：受背景光影响。温度变化对光敏电阻的影响。

　　四、实验结果陈述与总结4.1结果陈述

　　（1）通过实验得到光敏电阻的光照特性曲线，为非线性曲线。

　　（2）通过实验得到光敏电阻的电阻与光强间关系曲线，不是线性关系,即光敏电阻的阻值与光强不成反比关系,因此光敏电阻不可以用在线性的光感测量中.可用于做光控开光等。

　　（3）通过次实验，基本学会了使用计算机及Datastudio软件进行实验。并初步了解了设计性实验的基本方法。

　　4.2实验总结.

　　①本实验测得光敏电阻的光强特性，得到所用光敏电阻的光强特性为非线性，比较接近乘幂拟合。光敏电阻的电阻与光强间关系曲线的线性关系,不可以用在线性的光感测量中.

　　②本实验中，利用计算机采集数据，体现出方便、快捷、成本极低的优势。

　　篇二：光电检测实验报告(1)光敏电阻

　　光电检测实验报告实验名称：

　　光敏电阻特性测试实验实验者：实验班级：实验时间：

　　一：实验目的

　　1、学习掌握光敏电阻工作原理

　　2、学习掌握光敏电阻的基本特性

　　3、掌握光敏电阻特性测试的方法

　　4、了解光敏电阻的基本应用

　　二、实验内容

　　1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验

　　2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验

　　3、光敏电阻的伏安特性测试实验

　　4、光敏电阻的光电特性测试实验

　　5、光敏电阻的光谱特性测试实验

　　三、实验仪器

　　1、光敏电阻综合实验仪1个

　　2、光通路组件1套

　　3、光照度计1台

　　4、2#迭插头对（红色，50cm）10根

　　5、2#迭插头对（黑色，50cm）10根

　　6、三相电源线1根

　　7、实验指导书1本

　　8、20m示波器1台

　　四、实验步骤

　　1、光敏电阻的暗电阻、暗电流测试实验

　　（1）将光敏电阻完全置入黑暗环境中（将光敏电阻装入光通路组件,不通电即为完全黑暗）,使用万用表测试光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。

　　（2）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

　　（3）“光源驱动单元”的三掷开关bm2拨到“静态特性”，将拨位开关s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7均拨下。

　　（4）将直流电源正负极与电压表头对应相连，打开电源，将直流电流调到12V，关闭电源，拆除导线。

　　(5)按照如下电路连接电路图，RL取RL=RL6=1m。

　　（6）打开电源，记录电压表的读数，使用欧姆定理I=u/R得出支路中的电流值I暗

　　图2-6光敏电阻暗电流测试电路

　　2、光敏电阻的亮电阻、亮电流测试实验

　　1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探头

　　输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

　　（2）“光源驱动单元”的三掷开关bm2拨到“静态特性”，将拨位开关s1拨上，s2，s3，s4，s5，s6，s7均拨下。

　　（3）打开电源，缓慢调节光照度调节电位器，直到光照为300lx（约为环境光照），使用万用表测试光敏电阻引脚输出端，即可得到光敏电阻的亮电阻R亮。

　　（4）将直流电源两极与电压表两端相连，调节直流电源到12V，关闭电源；

　　(5)按照如下电路连接电路图，RL取RL4=10K欧。

　　（6）打开电源，记录此时电流表的读数，即为光敏电阻在300lx的亮电流I亮；

　　图2-7光敏电阻测量电路

　　3.光敏电阻伏安特性测试

　　（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计探

　　头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

　　（2）“光源驱动单元”的三掷开关bm2拨到“静态”，将拨位开关

　　s1拨上，s2，s3，s4，s5，s6，s7均拨下。

　　(3)按照图2-7连接电路图，RL取RL3=1K，直流电源电位器调至

　　最小。

　　（4）打开电源，将光照度设置为300lx和250lx，调节电流，取

　　20个不同的电流值测得此时的电压值。

　　（5）根据所测得的数据，在坐标轴中做出V-I曲线，并进行分析

　　比较。

　　4.光敏电阻的光电特性测试实验

　　（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计

　　探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

　　（2）“光源驱动单元”的三掷开关bm2拨到“静态”，将拨位开关

　　s1拨上，s2，s3，s4，s5，s6，s7均拨下。

　　(3)按照图2-7连接电路图，RL取RL2=100欧。

　　（4）打开电源，将电压设置为8V不变，调节光照度电位器，依次

　　测试出光照度在50lx、100lx、150lx、200lx、250lx、300lx、350lx、400lx、450lx、500lx是电流的值并绘成表格。

　　5、光敏电阻的光谱特性测试实验

　　（1）组装好光通路组件，将照度计显示表头与光通路组件照度计

　　探头输出正负极对应相连（红为正极，黑为负极），将光源调制单元J4与光通路组件光源接口使用彩排数据线相连。

　　篇三：光敏电阻特性测试实验

　　光敏电阻特性测试实验

　　一、实验目的

　　了解光敏电阻工作原理、光照特性及伏安特性。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；三、实验器件简介

　　光敏电阻又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；一般情况下入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。

　　通常光敏电阻都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。

　　光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性，光谱特性，频率特性，温度特性。在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。没有极性，属于纯电阻器件，使用时可加直流也可以加交流。

　　用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法，在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的价带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。

　　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。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，亮电阻越小，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、伏安特性是光敏电阻的基本特性。（1）光照特性：

　　光敏电阻的光照特性是描述光电流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。（2）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光敏电阻的伏安特性。　　

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

　　图1-1光敏电阻实验原理

　　（2）首先进行照度的确定，实验使用LeD白光源和照度计。

　　首先保证机箱电源关闭，机箱电源开关在机箱右侧。将主机箱的恒流源的调节旋钮

　　逆时针方向慢慢调到底。用LeD连接线将白光LeD与恒流源相连，注意红黑插头与恒流源的插孔颜色对应。

　　将照度计和LeD白光源对准，它们上方都有螺纹，将它们旋好。打开照度计。打开主机箱电源，顺时针方向慢慢调节恒流源幅度旋钮，使照度计显示1000Lx左右。（可根据实际情况选择）。如下图所示：

　　图1-2照度计测量连接图

　　此时，照度已经确定好，关闭电源。

　　（3）撤下照度计连线及探头，换上光敏电阻。按照原理图1-1所示连接各器件。用光电探测连接线，bnc头连接光敏电阻。另一端红头连接0~20V直流电源+端，另一黑头连接电流表+端。

　　其他部分按照原理图连接。可根据实际情况选择串联一电阻，或者不串联。

　　（4）光敏电阻与光源之间用遮光筒连接（同上图的照度计和光源连接）。打开电源，调节0～20V电源幅度调节旋钮（参考电压10V，可根据实际情况改变），观察电压表的读数稳定后，读取电流表的值（亮电流）I亮和电压表的值u亮。

　　（5）将恒流电源的调节旋钮逆时针方向慢慢旋到底后，调节0～20V电源幅度调节旋钮（参考电压10V，可根据实际情况改变），观察电压表的读数稳定后，读取电流表的值（暗电流）I暗和电压表的值u暗。关闭电源。

　　（6）根据以下公式，计算亮阻和暗阻

　　R亮=u亮/I亮；R暗=u暗/I暗

　　（7）光敏电阻在不同的照度下有不同的亮阻；在不同的测量电压（u）下有不同的亮阻和暗阻。可根据实验需要，测量其他照度或电压下的亮阻和暗阻。

　　2、光照特性测量

　　光敏电阻的测量电压（u）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。

　　调节恒流电源得到不同的光照度(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

　　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0～20V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

　　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；七、思考题

　　为什么光敏电阻的电极做成梳状？

　　

光敏电阻的光电特性实验报告