光敏传感器光电特性研究实验报告
光敏电阻光敏特性的研究 一、实验设计方案 、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。 、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，；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，入阻器对光的眼可感受的设计光控电自然光线作光做光源，并由角速度 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 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.选用仪器列表 二、实验内容及具体步骤： 、测绘光敏电阻的光照特性曲线。 按右图连接好电路，电压传感器连接到750接口。 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。 打开DataStudio软件，创建一个新实验。 在DataStudio750接口的传感器连接设置在软件窗口，采样率设置。DataStudio软件的窗口打开一个图表。 接通光敏电阻所在电路电源； 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； 在DataStudio启动软件窗口中的数据采集，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。 停止数据采集。断开光敏电阻电源，关了激光器。在DataStudio中作一个计算： ①y轴(光电流)：I?U1/1000…………………… ②x轴：转过的角度) E ?sin?*sin?……………………是采样电阻，为偏振片又零相位开始转过的角度。(2)、对以上数据作以下计算： ①光敏电阻两端的电压：U?10?U1…………………… ②光电流：I?U1/1000……………………③光敏电阻的电阻：R?U/I④相对光照强度：角度) 在DataStudio中做以上计算，并得以下曲线： E ?sin?*sin?……………………由：①光敏电阻两端的电压：U?10?U1 ③光敏电阻的电阻：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 由：③光敏电阻的电阻：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。 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可以看出，光敏电阻的电阻值随着光强的增加而降低.但不是线性关系，即光敏电阻的电阻值与光强不成反比，因此在线光感测量中不能使用光敏电阻. 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结果陈述 通过实验得到光敏电阻的光照特性曲线，为非线性曲线。 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。 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。 实验总结. ①本实验测定了光敏电阻的光强特性，所用光敏电阻的光强特性为非线性，更接近乘幂拟合。在线光感测量中不能使用光敏电阻与光强之间关系曲线的线性关系. 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。 光敏传感器光电特性测量实验 光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其它非电量，如零件直径、表面粗