光敏电阻特性测试实验--传感器实验

一、实验目的
   了解光敏电阻的基本原理和特性。
二、实验设备
   光电传感器实验模块、直流稳压电源、恒流源、万用表
三、实验原理

光敏电阻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的禁带宽度，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，激发出电子——空穴对，使电阻降低；入射光愈强，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。光敏电阻通常是用半导体材料CdS或CdSe等制成，图39-1为光敏电阻的原理结构，它是由涂于玻璃底板上的一薄层半导体物质构成，半导体上装有梳状电极。由于存在非线性，因此光敏电阻一般用在控制电路中，不适用作测量元件。
发光二极管输出光功率P与驱动电流I的关系由下式确定：
P=ηE_pI/e               
其中，η为发光效率，E_p为光子能量，e为电子电荷常数。
输出光功率与驱动电流呈线性关系，因此本实验用一个
驱动电流可调的红色超高亮度发光二极管作为实验用光源。图41-1 光敏电阻原理结构图
四、实验内容与步骤
1、光敏电阻置于光电传感器模块上的暗盒内，其两个引脚引出到面板上。暗盒的另一端装有发光二极管，通过驱动电流控制暗盒内的光照度。
2、连接实验台恒流源输出到光电传感器模块驱动LED，电流大小通过直流毫安表内侧检测，用万用表的欧姆档测量光敏电阻阻值。
3、开启实验台电源，通过改变LED的驱动电流，按下表调节驱动电流的大小，并将光敏电阻阻值记录下来。
光敏电阻与输入光信号强度关系特性测定

I (cd)

RG (Ω)

五、实验报告
1、根据实验数据，做RG-I曲线。