光之觸角——光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管與光照發生器


    今天我們來聊聊聲、光、熱、電、力中的光。

 

    上詩一首:

      蝶舞春園

        春花哪堪幾度霜,秋月誰與共孤光;

        痴心若遇真情意, 翩翩彩蝶化紅妝。

  什么是光敏電阻?它能干嘛?

  光敏電阻首先是一個電阻,當然名字長點定會有它的特別之處,與普通電阻不同。它是由特殊材料制成,這賦予它特殊的體質:在特定波長的光照射下,其阻值迅速減小;在無光照時,呈高阻狀態;(注意這里說的是普通的光敏電阻)通俗的說就是有光照就導電,無光照就不導電。

  這樣我們就可以利用它的這一特性判斷當前光照情況。

  光敏電阻能出測光照強度嗎?

  實際上是不能的,如果你嘗試過,就會發現光敏電阻在光照度幾百流明以上就好像不怎么增加了,戶外照度隨便就上千了,變化太大了。

  什么是光敏二極管?

  我們先來觀摩一下,它是什么樣子:

下面來段百科:

  光敏二極管,又叫光電二極管(英語:photodiode )是一種能夠將光根據使用方式,轉換成電流或者電壓信號的光探測器。管芯常使用一個具有光敏特征的PN結,對光的變化非常敏感,具有單向導電性,而且光強不同的時候會改變電學特性,因此,可以利用光照強弱來改變電路中的電流。

  光敏二極管也叫光電二極管。光敏二極管與半導體二極管在結構上是類似的,其管芯是一個具有光敏特征的PN結,具有單向導電性,因此工作時需加上反向電壓。無光照時,有很小的飽和反向漏電流,即暗電流,此時光敏二極管截止。當受到光照時,飽和反向漏電流大大增加,形成光電流,它隨入射光強度的變化而變化。當光線照射PN結時,可以使PN結中產生電子一空穴對,使少數載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移,使反向電流增加。因此可以利用光照強弱來改變電路中的電流。

  總結一下就是:

  我們可以看出,光敏二極管首先是個二極管,這就意味着它有二極管共有的特性。

  對光的變化非常敏感,具有單向導電性;可以利用光照強弱來改變電路中的電流。無光照不導電,有光照導電。

  出測光照強度嗎?

  補充一點,光敏二極管對光強的線性響應只在一定范圍里(大概在0Lx到1500Lx);因此顯然不能精確測量出光照強度。

  什么是光敏三極管?

  百科一下:

光敏三極管(Phototransistor)和普通三極管相似,也有電流(Current)放大作用,只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制,同時也受光輻射的控制。 通常基極不引出,但一些光敏三極管的基極有引出,用於溫度補償(Temperature compensation)和附加控制等作用。 光敏三極管又稱光電三極管,它是一種光電轉換器件,其基本原理是光照到P-N結上時,吸收光能並轉變為電能。當光敏三極管加上反向電壓時,管子中的反向電流隨着光照強度的改變而改變,光照強度越大,反向電流越大,大多數都工作在這種狀態。光敏三極管(Phototransistor)和普通三極管相似,也有電流(Current)放大作用,只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制,同時也受光輻射的控制。 通常基極不引出,但一些光敏三極管的基極有引出,用於溫度補償(Temperature compensation)和附加控制等作用。 光敏三極管又稱光電三極管,它是一種光電轉換器件,其基本原理是光照到P-N結上時,吸收光能並轉變為電能。當光敏三極管加上反向電壓時,管子中的反向電流隨着光照強度的改變而改變,光照強度越大,反向電流越大,大多數都工作在這種狀態。

  總結一下:

  一個特殊的三極管,對電流有放大作用,同樣是在光照條件下導電,在無光照條件下不導電。

  注意光敏三級管相對於光敏二極管更加靈敏。

  有意思的是光敏三極管還有一個傳輸信號的特性,利用這一特性,它常被用來做光電耦合器,日常生活中應用廣泛,最常見的當輸光電耦合繼電器了,可以買來拆開看看。

  光敏三極管能測光照強度嗎?

  當然可以啦,因為這個等級的光傳感器已經足夠靈敏了。完全有條件測出光照強度,可以我們我們設計的產品提供更加准確完備的數據輸入。

  什么是光照發生器?

   光照發生器又叫光照計,簡單來說,它是一種光照測量儀器。(之前的都還在電子元器件的層次。)它是利用干涉濾光片作為分光元件,光電管進行光電轉換。可以精確的測出光的光照強度。

  

 


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