光敏電阻阻值和光強(qiáng)關(guān)系

簡 介： 對(duì)于一款在TB購買到的LDR(光電電阻)12528的工作特性進(jìn)行初步測試。通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了光敏電阻的電阻(導(dǎo)納)與表面所承受到的光強(qiáng)之間的大體關(guān)系。出現(xiàn)了LED的電流與LDR電阻之間的非單調(diào)的關(guān)系?這一點(diǎn)的解釋還有待之后進(jìn)一步的探討。

關(guān)鍵詞： 光敏電阻，硫化鎘光敏，LED

?01 光敏電阻

光敏電阻(Light Dependent Resistor : LDR)在很多室內(nèi)，室外的電子設(shè)備中用于感知環(huán)境的光強(qiáng)。 光敏電阻檢測12528 是一款在淘寶上購買的硫化鎘光敏電阻。

光敏電阻與外部光強(qiáng)之間的關(guān)系是什么呢?

下面通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。

?02 實(shí)驗(yàn)測量

1.測量方案

使用綠色LED直接照射到LDR表面。為了避免外部環(huán)境光線對(duì)于LDR的影響，LED， LDR放置在屏蔽盒內(nèi)的面包板上。

▲ 金屬屏蔽實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)部的布置

LED通過外部的電路施加激勵(lì)電流。

通過外部的限流電阻上的電壓可以獲得LED的電流強(qiáng)度。

根據(jù) LED的電流與光強(qiáng)之間的關(guān)系 可以知道，LED的發(fā)送的光強(qiáng)與電流之間在額定電流范圍內(nèi)為單調(diào)上升的關(guān)系。

▲ 測量基本原理圖

測量的LED分別使用綠色、紅色LED。

2.測量結(jié)果

(1) 綠色LED

下面是測量結(jié)果曲線。

▲ LED電流與LDR阻值

curr=[0.01,0.02,0.03,0.03,0.05,0.06,0.17,0.17,0.22,0.28,0.35,0.42,0.49,0.57,0.65,0.73,0.81,0.98,0.98,1.07,1.15,1.24,1.33,1.46,1.53,1.67,1.78,1.88,1.98,2.08,2.18,2.28,2.40,2.52,2.64,2.75,2.86,2.97,3.07,3.20,3.29,3.38,3.48,3.58,3.68,3.78,3.87,3.94,4.05,4.13]

resi=[3942300.00,1907200.00,1006600.00,805380.00,441870.00,307280.00,67588.00,65423.00,42436.00,30732.00,24018.00,19666.00,16802.00,14864.00,13510.00,12566.00,11903.00,11166.00,11163.00,10991.00,10911.00,10904.00,10952.00,11109.00,11226.00,11538.00,11788.00,12056.00,12350.00,12657.00,12975.00,13339.00,13738.00,14190.00,14628.00,15025.00,15454.00,15860.00,16268.00,16782.00,17167.00,17548.00,17961.00,18382.00,18793.00,19227.00,19590.00,19954.00,20387.00,20728.00]

1

2

為了將低電阻部分的變化顯示清楚，將測量結(jié)果中電流大于0.3mA部分繪制如下：

▲ LED電流與LDR阻值

將測量數(shù)據(jù)的縱坐標(biāo)更換成LDR的導(dǎo)納(電阻的倒數(shù))：

▲ LED電流與LDR的導(dǎo)納

(2) 紅色LED

▲ LED電流與LDR導(dǎo)納

curr=[0.03,0.09,0.18,0.30,0.43,0.56,0.71,0.85,0.99,1.14,1.14,1.29,1.45,1.60,1.75,1.91,2.06,2.22,2.37,2.53,2.68,2.84,2.99,3.15,3.31,3.46,3.62,3.78,3.94,4.09,4.25,4.41,4.56,4.72,4.88,5.04,5.20,5.36,5.51,5.67,5.83,5.99,6.15,6.30,6.46,6.63,6.78,6.94,7.10,7.26]

resi=[35647.00,973700.00,260859.98,123930.00,69259.00,47899.00,36178.00,29247.00,24747.00,21584.00,21580.00,19407.00,17787.00,16609.00,15711.00,15053.00,14554.00,14181.00,13916.00,13730.00,13614.00,13553.00,13538.00,13566.00,13621.00,13707.00,13818.00,13952.00,14102.00,14269.00,14455.00,14649.00,14855.00,15077.00,15304.00,15544.00,15786.00,16037.00,16298.00,16559.00,16833.00,17107.00,17390.00,17671.00,17958.00,18253.00,18545.00,18848.00,19147.00,19448.00]

1

2

3.結(jié)果分析

通過測量結(jié)果，可以看到：

LDR的阻值大體上隨著光強(qiáng)增加而下降。特別是在LED的電流小于1mA的時(shí)候，LDR的導(dǎo)納與LED的電流呈現(xiàn)線性關(guān)系;

當(dāng)LED的電流超過1mA之后，LDR的導(dǎo)納呈現(xiàn)最大值。

為什么光敏電阻會(huì)出現(xiàn)這樣的關(guān)系呢?這種關(guān)系是由于LED發(fā)送光譜的變化?還是LDR本身就有這方面的問題?

?※ 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了光敏電阻的電阻(導(dǎo)納)與表面所承受到的光強(qiáng)之間的大體關(guān)系。

微幅么會(huì)出現(xiàn)了LED的電流與LDR電阻之間的非單調(diào)的關(guān)系?這一點(diǎn)的解釋還有待之后進(jìn)一步的探討。