光敏电阻光照特性.docx

得分 教师签名 批改日期课程编号 题目类型 基础设计性 深圳 大学实 验报告课程名称： 大学物理实验（三）实验名称： 光敏电阻光敏特性的研学院： 物理科学与技术学院 组号 指导教师：赵改清报告人 学号实验地点 科技楼B108实验时间: 实验报告提交时间： 一、实验设计方案1.1实验目的了解光敏电阻随光照变化的基本关系式在工作电压恒定的情况下，测绘光敏电阻随光照强度改变变化曲线，并确定其灵 敏度以 及光照特性1.2、实验原理1.2.1光敏电阻和光照强度的基本关系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）常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制 成的它的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻） 可达1〜10M欧，在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆光敏电阻器 对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光Q4〜0.76）gm的响应很接近，只要人眼可感受 的光，都会引起它的阻值变化光敏电阻常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫 化铅和硫化铋等材料这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。

这 是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极， 空穴奔向电源的负极光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性由它的结构 分析，光敏电阻的电阻随光照强度的增强到一定时会迅速的下降光敏电阻的光照特性如下 图所示1.2.2光敏电阻的光照特性的测绘如果光敏电阻的阻值变化主要由光照强度变化改变就可以利用这一特性测出它的光照灵 敏度电路图如下图1通过改变光源的强度改变光敏电阻的阻值其中通过旋转偏振片的角度 来改变光源的强度其中，先通过线偏正片，其作用为经过其的光源形成一条亮线，再经过减 偏正片，其作用为改变偏正光的强度，通过公式I=I0*cosO*cose把直流电路中的电流的相对变 化转化成减偏振片旋转的角度的变化其中I为瞬时电流，I0为光照强度为零时的电流，e 为偏振平转过的角度电阻的灵敏度为光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射 时的电阻值（亮电阻）的相对变化值光址胞阻的光喧特性曲残Fig. 2 ILItifni.nAiok d^irBcteri%Lr M 业网 M&tance（1U 心 D电路图11.2.3装置图如下恒定电压源 1000Q电阻一-光敏电阻电压传感器 偏正片 光源计算机以及datastudio 750数据接瑚动传感器3选用仪器仪器名称型号主要参数用途750 接口CI7650阻抗最大的有效输入电压范围土10 V数据采集电压传感器，转动传感器数据采集计算机及datastudio数据采集处理光敏电阻取样电阻1000Q。

作取样电阻激光器、偏振片提供光源电源以及导线若干4、实验内容及具体步骤：4.1、实验内容一：测绘光敏电阻2.1.1打开DataStudio软件，创建一个新实验2.1.2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2.1.3在DataStudio软件的窗口打开一个图表2.1.4给电路结通以u=5v的恒定电压打开激光开关2.1.5调整激光的位置，使其正好照射 在光敏电阻上2.1.6调整偏正片的位置，选装减偏振片使得最暗的激光照在光敏电阻上2.1.7旋转减偏正片，同时在计算机datasttudio上采集数据2.1.8在datastudio上作一个计算纵坐标为电流I=U1/1000，U1为电压传感器测得的 电压，1000为取样电阻1000Q横坐标为光照强度I/I0=sin0 *sin0 因为是从最弱的光照开始转动，所以用sin2.1.9在datatudio上进行关于电阻的计算，纵坐标为光敏电|W=（5-U1）/I,其中5为『 5V，U1为，取样电阻上的电压，I为电路电流横坐标为光照强度I/IO二、数据记录与处理O- o- O 3 2 1 +(A)撮殿-图二1. 光敏电阻随光照强度变化的的特性曲线如图一0.0角位置，通道1和2（度）图1经过在datastudio上计算后，见图二2.光敏电阻灵敏度的测绘。

如图三在datastudio上计算后见图4«季冷1L0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0I/Io数据处理、1, 图2中，横坐标I/IO为sine的平方当达到1时，转过90°为转过的最大角度，此时光照 强度为最大，取样电阻上的电压约为4.8v，几乎等于电源电压电路中电流也为最大，可见此时光 敏电阻的阻值为最小，几乎为零2, 在图4中，从最暗的时候开始，转动减偏正片时，电阻会从几万欧姆迅速的减小，几乎突变 为零然后不再变化，可见光敏电阻的灵敏度非常的高，实验结论随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降若进一步增大光照强度，则电阻值变 化减小，然后逐渐趋向平缓在大多数情况下，该特性为非线性可见光敏电阻具有灵敏度高， 反应速度快，稳定可靠的特点吗，根据光敏电阻的这个特性，可用它来设计光控可调光电路，光控 开关等实验总结本次实验中，测量的光敏电阻的误差主要有，转动减偏振片时的角速度不能达到匀速，从而在 某一点存在滞后性在实验的串联电路中，除了取样电阻和光敏电阻，还有电源的内阻和导线以及 接头处的电阻，从而使得电路中的总电阻大于理论值，运用公式R=(5-U1)/I时，式中的R实质上还 包括了电源内阻和接线处接头的电阻。

本次实验中，对光敏电阻的关照特性运用了计算机采集数据，从而变得简单准确，方便，快捷但是在实验中发现在每次转动减偏振片时，力量难以均匀控制，容易从支架上脱落，建议可以 用弹簧代替橡胶圈固定指导教师批阅意见成绩评定：实验设计方案40分实验操作及数据记录、数据处理 实验结果（30分）实验总结（30分）总分。