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实验十八 光敏电阻特性实验 一、 实验目的： 了解光敏电阻的光照特性和伏安特性。 二、 实验原理： 在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。光电导效应是半导体材料的一种体效应。光照愈强，器件自身的电阻愈小。基于这种效应的光电器件称光敏电阻。光敏电阻无极性，其工作特性与入射光实光强、波长和外加电压有关。 三、 实验设备： 主机箱、 光电器件实验（一）模板 、光敏电阻、发光二极管、位数显万用表 DC 20mA 电流档（自备） 四、 实验步骤： 1、亮电阻和暗电阻测量 （1）图 39—1 是光敏电阻实验原理图 （2）按图 39—2 安装接线（注意插孔颜色对应相连），检查接线无误后，打开主机箱电源。调节主 机箱的 2－24V 的可调电源使电压表显示U 测= 10V(光敏电阻工作电压)，根据 实验三十八 的标定结果，缓慢调节恒流源为光照度 100Lx 所对应的电流值(万用表监测)，使发光二极管 的光照度为 100Lx。 （3）经 10 秒钟左右读取主机箱电流表（可选择电流表合适的档位 20mA档）的值为亮电流 I 亮。 （4）拆除主机箱可调恒流源的其中一根引线，经 10 秒钟左右读取主 机箱电流表（20μA 档）的 值为暗电流 I暗。 （5）根据以下公式，计算亮阻和暗阻（照度 100Lx 、U测10V） R亮=U测 / I亮 ； R 暗=U测 / I 暗 2、光照特性测量： 恢复图 39—2 的接线。光敏电阻的测量电压（U测）为+10V 时，光敏电阻的光电流随光照强度变化而变化，它们之间的关系是非线性的。调节光源不同的光照度(根据实验三十八的标定结果)，测得数据填入表 39—1，并作出图 39—3 光敏电阻的光电流与光照度 I—Lx 曲线图。 表 39—1 在给定工作电压下光敏电阻的 I—Lx 数据。 3、伏安特性测量 在一定的光照强度下，光电流随外加电压的变化而变化，测量时，在给定光照强度（如 100Lx）时，给光敏电阻输入可调工作电压（图39－2 光电器件实验（一）模板中的 Vcc＋0－5v 接主机箱的 2－24V的可调电源），测得光敏电阻上的电流值填入表 39—2，并作图 39—4不同照度的三条伏安特性曲线。 表 39—2在给定照度下光敏电阻的 V-I 数据。 五、 实验数据： 光源电压（v） 00 2.52 2.55 2.58 2.60 2.61 光照度（lx） 00 10 20 30 40 50 光电流（uA） 0 22.1 46.8 81.0 100.9 122.0 光源电压（v） 2.63 2.64 2.65 2.66 2.67 光照度（lx） 60 70 80 90 100 光电流（mA） 144.9 168.6 180.4 192.1 220.0 光敏电阻 工作电压（v） 0 2 4 6 8 10 光源度 Lx 10Lx 电流（uA） 0 3.68 8.14 12.70 17.30 22.6 50Lx 电流（uA） 0 20.1 45.1 70.5 96.0 121.9 100Lx 电流（uA） 0 35.4 77.9 125.2 170.4 220.0 六、实验数据处理： 系列1即也就是最下面那条，表示的是光照度为10Lx的曲线； 系列2即也就是最中间那条，表示的是光照度为50Lx的曲线； 系列3即也就是最上面那条，表示的是光照度为100Lx的曲线； 六、 拟完成的思考题目： 为什么测光敏电阻亮阻和暗阻要经过 10 秒钟后读数，它只能应用于什么状态？ 答：制造光敏电阻的材料对光线敏感,当光线变化时,材料的电阻率也会发生相应的改变,从而导致电阻的阻值也会改变.不过这种改变需要时间,当光线突然改变,阻值还不稳定,这时测的阻值是不准的,经过10秒后阻值己经稳定,就可以读数了. 七、 教师评语和成绩：