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光敏電阻和光電二極管優(yōu)劣勢(shì)分析,電阻電橋搭建幾點(diǎn)重要指標(biāo)

2017年06月12日 14:36 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評(píng)論(0

  光敏電阻光電二極管優(yōu)劣勢(shì)分析:

  光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。響應(yīng)速度不快,在ms到s之間,延遲時(shí)間受入射光的光照度影響(光電二極管無(wú)此缺點(diǎn),光電二極管靈敏度比光敏電阻高),一般以S,Se,Te的金屬化合物為主(實(shí)際上原始周期表中O,S,Se,Te處于同一列,Zn,Cd,Hg也處于同一列)。有單晶和多晶。

  光電二極管Photodiode(光伏效應(yīng))在無(wú)光照的條件下,其工作在截至狀態(tài),跟一般的二極管特性差不多,都具有單向?qū)ㄐ阅?。?dāng)受到光照時(shí),PN區(qū)載流子濃度大大增加,載流子流動(dòng)形成光電流。

  電阻電橋搭建幾點(diǎn)重要指標(biāo):

  1. 電阻橋定義解釋

  惠斯通電橋是由四個(gè)電阻組成的電橋電路,這四個(gè)電阻分別叫做電橋的橋臂,惠斯通電橋利用電阻的變化來(lái)測(cè)量物理量的變化,單片機(jī)采集可變電阻兩端的電壓然后處理,就可以計(jì)算出相應(yīng)的物理量的變化,是一種精度很高的測(cè)量方式。其電路形式如下圖所示。

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  在電橋中有三個(gè)電阻阻值是固定的分別為R1,R2,R3,第四個(gè)電阻是可變的為Rx,Rx發(fā)生變化時(shí),圖中B,D兩點(diǎn)之間的電壓發(fā)生變化,通過(guò)采集電壓的變化就可以知道環(huán)境中物理量的變化,而從實(shí)現(xiàn)測(cè)量的目的。下面舉例介紹電橋電路的計(jì)算方式。

  2. 電阻橋相關(guān)計(jì)算

  假設(shè)流過(guò)R1,R2橋臂的電流為I1,流過(guò)R3,Rx橋臂的電流為I2,電橋供電電壓為VCC,如下圖所示。

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  通過(guò)歐姆定律可以計(jì)算出每個(gè)電阻兩端的電壓。在R1和R2這兩個(gè)橋臂上,R1,R2將VCC電壓分壓,R2電阻兩端得到的電壓即為V1;在R3和Rx這個(gè)橋臂上,R3,Rx將VCC電壓分壓,R3電阻兩端得到的電壓即為V2。下面分別用歐姆定律計(jì)算V1和V2。

  流過(guò)電阻R1和R2的電流I1:

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  R2兩端的電壓V1:

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  流過(guò)電阻R3和Rx的電流I2:

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  R3兩端的電壓:

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  V1和V2的電壓差:

光敏電阻Photoresistor(光導(dǎo)效應(yīng))在無(wú)光照的情況下電阻值比較高,當(dāng)它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導(dǎo)電性能明顯加強(qiáng)。光敏電阻的主要參數(shù)有暗電阻,暗電流,與之對(duì)應(yīng)的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無(wú)光條件下的所測(cè)的數(shù)值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時(shí)候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  由此可以看出:

  如果4個(gè)電阻都相等,即R1=R2=R3=Rx,那么ΔV=0,即電橋處于平衡狀態(tài);

  Rx發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致△V發(fā)生變化;

  3.電阻橋的應(yīng)用

  在實(shí)際使用中,我們通常將其中三個(gè)電阻值固定,而將另外一個(gè)電阻換成熱敏電阻、壓敏電阻、PT100等,這時(shí)候就可以用電橋來(lái)測(cè)物理量了。如果將PT100接入電橋,隨著環(huán)境溫度的變化,PT100的阻值發(fā)生變化導(dǎo)致ΔV發(fā)生變化,將差分電壓ΔV通過(guò)差分運(yùn)放放大后進(jìn)入單片機(jī)的AD采樣,再對(duì)照PT100的電阻-溫度對(duì)應(yīng)表就可以知道當(dāng)前環(huán)境的溫度了。

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( 發(fā)表人:易水寒 )

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