發布時間:2025-04-02
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光敏電阻的暗電阻與亮電阻詳解及測量方法
1. 定義
- 暗電阻(Dark Resistance):
光敏電阻在無光照條件下的電阻值(通常很大,可達幾兆歐姆至幾十兆歐姆)。此時電子-空穴對極少,導電性差。
示例:CdS光敏電阻的暗電阻典型值為1MΩ~10MΩ。
- 亮電阻(Light Resistance):
光敏電阻在特定標準光照條件下的電阻值(通常較小,可能低至幾百歐姆)。光照激發大量電子-空穴對,導電性增強。
示例:CdS在100 lux光照下亮電阻可能為1kΩ~10kΩ。
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2. 測量方法
所需器材
- 萬用表(電阻檔)
- 穩定光源(如標準白熾燈或LED,需標注光照強度,如100 lux)
- 遮光罩(用于暗電阻測量)
步驟
1. 暗電阻測量:
- 將光敏電阻完全遮光(如用黑色膠帶包裹或置于暗箱中)。
- 用萬用表測量兩引腳間的電阻值,穩定后的讀數即為暗電阻。
2. 亮電阻測量:
- 在標準光照條件下(如100 lux光源距離10cm垂直照射)。
- 用萬用表直接測量電阻值,穩定后讀數即為亮電阻。
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3. 注意事項
- 光源標準化:不同波長的光(如白光 vs 紅光)會影響亮電阻值,需注明測試條件。
- 溫度影響:高溫可能導致暗電阻降低,建議在25℃左右測量。
- 響應時間:光照變化后需等待幾秒至幾十秒(取決于材料),待電阻穩定再讀數。
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4. 應用意義
- 靈敏度評估:亮電阻與暗電阻的比值越大,光敏電阻對光的靈敏度越高。
公式:靈敏度 ≈ 暗電阻 / 亮電阻
- 電路設計依據:分壓電阻需根據亮/暗電阻范圍選擇,確保信號范圍匹配ADC或比較器輸入。
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5. 示例數據(以典型CdS光敏電阻為例)
| 條件 | 電阻值范圍 |
|------------|------------------|
| 全暗環境 | 1MΩ~10MΩ |
| 100 lux | 1kΩ~10kΩ |
| 強光照射 | 幾百歐姆 |
通過測量亮/暗電阻,可快速驗證光敏電阻是否老化或損壞(如暗電阻顯著下降可能意味著材料劣化)。