光敏电阻器工作原理光敏电阻的特性及应用

　　光敏电阻器简称“光电阻”或“光导管”，它是一种电阻值能够随光照强度变化而变化的特殊敏感电阻器件。跟光敏晶体管一样，光敏电阻器也是由半导体材料制作而成，其不同之处在于它没有PN结（故也称无结器件），两个引脚也无极性之分，使用起来更灵活、更方便。

　　光敏电阻器的用途非常广泛，在各种光的测量、光的控制及光电转换等电路中都得到了广泛应用，在生活用电子小产品（如光控玩具、光控开关等）中的应用比光敏晶体管还要普遍得多。因此，作为电子制作小达人，必须掌握光敏电阻器的基本特性、参数和识别方法。

　　外形和种类

　　常用光敏电阻器的实物外形如图19-1所示，其外形封装形式主要有金属管壳封装、玻璃管壳封装和塑料树脂封装3大类，引脚普遍为两根。金属封装管的顶端开有玻璃透光窗口，其性能好、价格较贵；玻璃封装管的管帽多呈凸透镜状，具有一定的会聚光线作用，可提高光照灵敏度；塑料树脂封装的其中一种与玻璃封装管外形相同，另一种则是在固定管芯及引脚的陶瓷基片上直接涂一层防潮环氧树脂而成（常称非密封型结构），它价格便宜、使用广泛。光敏电阻器的外形特征比较明显，其管芯受光面一般均有独特的波浪型曲线花纹。

　　光敏电阻器的外形图

　　光敏电阻器按制作材料不同，可分为多晶光敏电阻器和单晶光敏电阻器两大类。按材料名称还可分为硫化镉（ CdS）、硒化镉（CdSe）、硫化铅（PbS）、硒化铅（PbSe）、锑化铟（ InSb）光敏电阻器等。从光敏电阻器对不同光线的敏感程度来划分，有常用的可见光光敏电阻器，有特殊用途的红外光敏电阻器和紫外光敏电阻器等。

　　结构及特点

　　金属管壳封装的光敏电阻器结构如图19-2所示。光敏电阻器的管芯一般是在装有引脚的陶瓷基片上涂上光导电体（如硫化镉多晶体）并经过烧结而成。因管芯怕潮湿，所以采用全密封结构或在其表面涂防潮环氧树脂（非密封型）。管芯中光导电体的膜越长，面积越大，受光后，其电阻值变化也越大。因此，一般都把光导电体膜做成弓字形（蛇形状），使两电极成为交叉的梳状。目前，用量大的光导电体材料是硫化镉（ CdS），且掺有少量铜、银等杂质，以有效提高产品的光灵敏度。

　　光敏电阻器的结构图

　　光敏电阻器作为一种无结（即PN结）器件，其光敏特性主要利用了光导电体（即半导体）的光致导电特性。在受到光照时，光导电体会被激发产生空穴和自由电子（统称光生载流子），并在外加电场的作用下作相向漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光导电体的电阻率发生显著变化。即：光敏电阻器的电阻值会随入射光线的强弱而改变，入射光线越强，电阻值越小；入射光线越弱，电阻值越大。利用这一特性，可对各种“光”信号进行检测，并通过专门的处理电路，完成电子自动检测、光电控制、通信、报警等任务。

　　由于不同材料、不同掺杂和不同工艺制成的光敏电阻器，具有在特定波长的光照射下，其电阻值随入射光线强弱变化较为灵敏的特性（也就是说具有不同的光谱特性），所以常见产品有可见光光敏电阻器、红外光光敏电阻器和紫外光光敏电阻器等之分。

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