图表细说元器件及实用电路(第2版)
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3.3 光敏电阻器实用电路

光敏电阻器依据光电导效应制成。当某种物质受到光照时,载流子的浓度增加从而增加了电导率,这是光电导效应。

光敏电阻的阻值随光线强弱变化而变化。入射光强,电阻减小;入射光弱,电阻增大。

光敏电阻器没有极性,就是一个受光线强度控制的电阻器,它可以用于直流电路中,也可以交流电路中,作用一样,这一点与普通电阻器相同。

3.3.1 光敏电阻器外形特征和电路符号

1.光敏电阻器外形特征

图3-13所示是几种光敏电阻器实物示意图。从图中可以看出,它有两根引脚,引脚没有极性之分。

图3-13 几种光敏电阻器实物示意图

(1)光敏电阻器按其制作材料的不同可分为多晶光敏电阻器和单晶光敏电阻器,还可分为硫化镉(CdS)光敏电阻器、硒化镉(CdSe) 光敏电阻器、硫化铅(PbS) 光敏电阻器、硒化铅(PbSe) 光敏电阻器、锑化铟(InSb) 光敏电阻器等多种。

(2)光敏电阻器按其光谱特性可分为可见光光敏电阻器、紫外光光敏电阻器和红外光光敏电阻器。

可见光光敏电阻器主要用于各种光电自动控制系统、电子照相机和光报警器等电子产品中。具体讲光敏电阻器可广泛应用于光控夜灯、照相机、监控器、光控玩具、声光控开关、摄像头、光控音乐盒、人体感应开关等电子产品的光自动控制领域。

紫外光光敏电阻器主要用于紫外线探测仪器。

红外光光敏电阻器主要用于天文、军事等领域的有关自动控制系统中。

2.光敏电阻器电路符号

图3-14所示是光敏电阻器电路符号。在光敏电阻器电路符号中,用大写的R表示电阻,用符号表示其阻值与光相关。

图3-14 光敏电阻器电路符号

3.光敏电阻器结构示意图

图3-15所示是光敏电阻器结构示意图和工作原理图。

图3-15 光敏电阻器结构示意图和工作原理图

光敏电阻采用金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体材料制成,其基本原理是光电效应。见图3-15工作原理示意图,在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压,其中便有电流通过,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换。

3.3.2 光敏电阻器控制电路

图3-16所示是一种光敏电阻器控制电路。电路中,R2是光敏电阻器,K是继电器,VT2是继电器驱动管,RP1是灵敏度调整可变电阻器。

图3-16 一种光敏电阻器控制电路

1.光线亮时电路

当光线亮时,光敏电阻器R2阻值比较小,这时RP1、R1、R2构成的分压电路输出电压比较小,即加到VT1基极的直流电压比较低,VT1处于截止状态,VT2也处于截止状态,继电器K中没有电流,继电器不会动作,常闭触点在闭合状态,常开触点断开状态。

2.光线暗时电路

当光线暗时,光敏电阻器R2阻值增加比较大,这时RP1、R1、R2构成的分压电路输出电压比较大,即加到VT1基极的直流电压比较高,高到足以使VT1处于导通状态,其发射极电压通过R4加到VT2基极,VT2也处于导通状态,继电器K中有电流,继电器动作,常闭触点处于断开状态,常开触点处于闭合状态。

改变RP1的阻值可以调节灵敏度,即光线暗到何等程度能使继电器动作。当RP1阻值减小时,VT1基极直流电压为升高,也就是光线稍暗些,R2阻值稍增大些就能使继电器K动作,所以是灵敏度提高了;反之则是灵敏度降低了。