实验一 光敏电阻特性参数及其测量(可编辑)
实验一 光敏电阻特性参数及其测量?
1.? 实验目的:
通过光敏电阻特性参数的测量实验,学习光敏电阻的基本工作原理;掌握光敏电阻的光照特性、时间
响应特性和伏安特性等基本特性。达到能够选用光敏电阻进行光电检测的目的。?
2.? 实验仪器:?
1)YHGDS- ?型光电实验平台主机系统;?
2)YHGDS- ?型光电实验平台系统所提供的配件;?
3.? 实验原理:
某些物质吸收了光子的能量产生本征吸收或杂质吸收,从而改变了物质电导率的现象称为物质的光电
导效应。利用具有光电导效应的材料 (如硅、锗等本征半导体与杂质半导体,硫化镉、硒化镉、氧化铅等)
可以制成电导 或电阻 随入射光度量变化器件,称为光电导器件或光敏电阻。
当光敏电阻受光照射时,其阻值将发生变化。光照越强,它的电阻值越低。因此,可以通过一定的电
路得到输出信号随光的变化而改变的电压或电流信号。测量信号电压或电流很小。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。便可获得光敏电阻随光或时间
变化的特性,即光敏电阻的特性参数。
通过本节实验要求深入掌握“光电技术”第?2?章?2.2?节所讲授的关于光敏电阻光照特性、伏安特性和
时间响应特性等内容。
实验中所涉及的变换电路应参考“光电技术”第 2?章 2.2?节所讲授的光敏电阻变换电路。?
4.? 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;?
4、光敏电阻时间响应特性测量?
5.? 实验步骤:
一、 暗电阻与亮电阻的测量?
1.? 暗电阻的测量
从? YHGDS- ?型实验平台备件箱中取出光敏电阻实验
装置,并将光
敏电阻的引线连接到实验装置的半导体光电传感器插孔内,
用导线将光敏
电阻连接成如图?2-1?所示电路,电路中的电流表用实验平台
主机提供的数
字微安表,电源也由实验平台提供可调电压的电源。当然可 用实验平台提
供的数字电压表测量电源电压。
测量时应首先测量光敏电阻的暗电阻。先不要打开光敏电阻实验装置
的窗盖,使它处于暗室状态,此
时测得的电流为暗电流?I ,它与电源电压?U 之比的倒数为光敏电阻的暗
电阻?R 。将所测得电源电压?U
d bb?
d bb?
值与电流I 填入表?2-1,便可测得光敏电阻的暗电阻。
d?
然后,将光敏电阻实验装置的窗盖打开,再将?LED?光源与光敏电阻
实验装置安装成如图?2-2?所示的形
式,在测出的电流为光电流I ,此时测出的电阻为亮电阻。
p
表?1-1光敏电阻暗
电阻的测量
测量次数 电源电压 U (V) 电流I (μ
A) 暗电阻R (Ω) 测量公式?
bb p d
1? 5?
R U /I
d bb p?
2? 10?
3? 12?
4? 15?
2.?亮电阻的测量
光敏电阻的亮电阻测量电路也如图2-1所示。 当光敏 电阻
在一定的光照下(可以用数字照度计事先测出发 光光源在不
同电流下的照度),电路所测得的电流?I 与电源 电压?U (测
P? bb?
量亮电阻时为确定值如?15V)之比的倒数为光敏 电阻的亮 电
阻?R 。可将所测得电源电压?U 值与电流?I 填入 表?2-2,便可
L bb? P?
测得光敏电阻的亮电阻。并在图?2-3?中画出亮电 阻 特 性 曲
线。
表?1-2光敏电阻亮
电阻的测量
测量次数 电源电压 U (V) 入射光照 E (lx) 电流I (μA)
亮电阻 R (Ω) 测量公式?
bb? v p
L
1? 12? 100?
R U /I
L bb p
2? 12? 120?
3? 12? 140?
4? 12? 160?
5? 12? 180?
6? 12? 200?
二、光敏电阻光照特性测量
利用?YHGD-1?型光电实验平台和图?2-1?所示的测量电路可以测量
光敏电阻的光照特性。首先将发光二
极管发出的光用照度计标定出发光管电流?I 与受光面照度?E 间的关系,
然后,将光敏电阻的光敏面置于照
f?
v?
度计标定的受光面上。通过改变发光管电流?I 获得一族光照度及其所对应
的阻值?R 。将?I 与阻值?R 分别
f?
p f? p?
用直角坐标与以?10?为底的对数坐标画
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