光敏电阻、光电二三极管及接收头
时间：2022-09-08 00:30:01
目录：
一、光敏电阻
1.光敏电阻原理
2.常用光敏电阻参数
二、光二极管工作原理
三、光二极管主要参数
1、最高反向工作电压BVR
2、暗电流ID
3、光电流IL
4.光电灵敏度Sn
5、响应时间Tr/Tf
6、正向压降VF
7、结电容Ct
四、介绍常用光敏二极管和光敏三极管
五、红外发射、接收管、接收头
1、一般介绍
2.红外发射，接收器件
1)红外发射管-威盛:TSAL62002)红外接收管-台湾亿光:PT334-6B 3)红外接收头-日本罗姆:RPM6938
3.观察红外光
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一、光敏电阻
1.光敏电阻原理
光敏电阻（Photoresistor or Light-dependent Resistor缩写LDR）或光导管（Photoconductor），常用的生产材料是硫化镉，还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋。这些材料具有在特定波长的光照下迅速降低电阻的特点。这是因为光产生的载流子参与导电，在外加电场的作用下进行漂移，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而迅速降低光敏电阻的电阻值。无论是对可见光的感应测量可见光，CdS光敏电阻可以提供许多优秀的解决方案。
图1.1 光敏电阻封装形式
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2.常用光敏电阻参数
|
规格
|
型号
|
最大电压
(VDC)
|
最大功耗
(mW)
|
环境温度
（）
|
光谱峰值
(nm)
|
亮电阻
（10Lux)
(KΩ)
|
暗电阻
（MΩ）
|
100 γ10
|
响应时间
mS
|
照度电阻特性
|
|
|
上升
|
下降
|
||||||||||
|
Φ3系列
|
GL3516
|
100
|
50
|
-30～+70
|
540
|
5-10
|
0.6
|
0.5
|
30
|
30
|
2
|
|
GL3526
|
100
|
50
|
-30～+70
|
540
|
10-20
|
1
|
0.6
|
30
|
30
|
3
|
|
|
GL3537-1
|
100
|
50
|
-30～+70
|
540
|
20-30
|
2
|
0.6
|
30
|
30
|
4
|
|
|
GL3537-2
|
100
|
50
|
-30～+70
|
540
|
30-50
|
3
|
0.7
|
30
|
30
|
4
|
|
|
GL3547-1
|
100
|
50
|
-30～+70
|
540
|
50-100
|
5
|
0.8
|
30
|
30
|
6
|
|
|
GL3547-2
|
100
|
50
|
-30～+70
|
540
|
100-200
|
10
|
0.9
|
30
|
30
|
6
|
|
|
Φ4系列
|
GL4516
|
150
|
50
|
-30～+70
|
540
|
5-10
|
0.6
|
0.5
|
30
|
30
|
2
|
|
GL4526
|
150
|
50
|
-30～+70
|
540
|
10-20
|
1
|
0.6
|
30
|
30
|
3
|
|
|
GL4537-1
|
150
|
50
|
-30～+70
|
540
|
20-30
|
2
|
0.7
|
30
|
30
|
4
|
|
|
GL4527-2
|
150
|
50
|
-30～+70
|
540
|
30-50
|
3
|
0.8
|
30
|
30
|
4
|
|
|
GL4548-1
|
150
|
50
|
-30～+70
|
540
|
50-100
|
5
|
0.8
|
30
|
30
|
6
|
|
|
GL4548-2
|
150
|
50
|
-30～+70
|
540
|
100-200
|
10
|
0.9
|
30
|
30
|
6
|
|
|
Φ5系列
|
GL5516
|
150
|
90
|
-30～+70
|
540
|
5-10
|
0.5
|
0.5
|
30
|
30
|
2
|
|
GL5528
|
150
|
100
|
-30～+70
|
540
|
10-20
|
1
|
0.6
|
20
|
30
|
3
|
|
|
GL5537-1
|
150
|
100
|
-30～+70
|
540
|
20-30
|
2
|
0.6
|
20
|
30
|
4
|
|
|
GL5537-2
|
150
|
100
|
-30～+70
|
540
|
30-50
|
3
|
0.7
|
20
|
30
|
4
|
|
|
GL5539
|
150
|
100
|
-30～+70
|
540
|
50-100
|
5
|
0.8
|
20
|
30
|
5
|
|
|
GL5549
|
150
|
100
|
-30～+70
|
540
|
100-200
|
10
|
0.9
|
20
|
30
|
6
|
|
|
GL5606
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
4-7
|
0.5
|
0.5
|
30
|
30
|
2
|
|
|
GL5616
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
5-10
|
0.8
|
0.6
|
30
|
30
|
2
|
|
|
GL5626
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
10-20
|
2
|
0.6
|
20
|
30
|
3
|
|
|
GL5637-1
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
20-30
|
3
|
0.7
|
20
|
30
|
4
|
|
|
GL5637-2
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
30-50
|
4
|
0.8
|
20
|
30
|
4
|
|
|
GL5639
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
50-100
|
8
|
0.9
|
20
|
30
|
5
|
|
|
GL5649
|
150
|
100
|
-30～+70
|
560
|
100-200
|
15
|
0.95
|
20
|
30
|
6
|
|
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二、光敏二极管工作原理
无光照射时，光敏二极管(光电二极管)的伏安特性和普通二极管一样，此时的反向电流叫暗电流，一般在几微安到几百微安之间，其值随反向偏压的增大和环境温度的升高而增大。
图1.1 暗电流与温度关系
在检测弱光电信号时，必须考虑用暗电流小的管子。一般光电管的工作方式为加反向电压或不加电压两种状态。
有光照时，光敏二极管在一定的反偏电压范围内（Ur≥5V），其反向电流将随光照强度（10-103Lux范围内）的增加而线性增加，这时的反向电流又叫光电流。因此，对应一定的光照强度，光敏二极管相当于一个恒流源。有光照而无外加电压时，光敏二极管相当于一个光电池，输出电压P区为正、N区为负，随光照强度的改变，由于光电转换光敏二极管两极的输出电压也随着改变。因此可用数显万用表区别正负极，方法是将万用表置于R*1k挡，用物体挡住管子的受光窗口，用红、黑表笔对调测出两次阻值，其阻值较大的一次测量(反向阻值)，红表笔所接的引脚为负极，黑表笔所接的引脚为正极。
光敏二极管有一定光谱响应范围，并对某波长的光有最高的响应灵敏度（峰值波长）。光敏二极管对于照射光线的响应程度是不一样的，它某一范围内的光谱有着最强烈的响应，而对另外一些光波则响应不佳，主要表现为反向电流的大小不一。因此，要想获取最大的光电流，应选择光谱响应特性符合待测光谱的光电管，同时加大照度和调整入射的角度。常见的光敏二极管一般有可见光（透明封装的）、不可见光（黑色封装的）其光谱响应特性图如图1.2所示：
图1.2 光敏二极管光谱响应
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三、光敏二极管主要参数
1、最高反向工作电压BVR (Reverse Breakdown Voltage)
指光敏二极管在无光照的条件下，反向漏电流不大于0.1mA时所能承受的最高反向电压值。
图2.1 最高反向电压测试电路
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2、暗电流ID(Dark Current)
指光敏二极管在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流。暗电流越小，光敏二极管的性能越稳定，检测弱光的能力越强。
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3、光电流IL(Reverse Lithg Current)
指光敏二极管在受到一定光照时，在最高反向工作电压下产生的电流。其参数数值会根据器件的使用功能分别测量，测量的条件一般有:用2856K钨丝光源，照度为1000Lux；有用6500K白色荧光灯光源，照度为1000Lux,不过进行批量生产时，都会用白光LED来做替代光源；或是选用940nm波段红外光源，强度为1mW/m2 进行测试。
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4、光电灵敏度Sn
它是反映光敏二极管对光敏liht1634感程度的一个参数，用在每微瓦的入射光能量下所产生的光电流来表示，单位为μA/μW。
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5、响liht1634应时间Tr/Tf (Rise/Fall Time)
光敏二极管将光信号转化为电信号所需要的时间，一般为几十纳秒。响liht1634应时间越短，说明光敏二极管的工作频率越高。
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6、正向压降VF
指光敏二极管中通过一定的正向电流时，它两端产生的压降。
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7、结电容Ct(Total capacitance)
指光敏二极管PN结的电容。Ct是影响光电响应速度的主要因索，结面积越小，结电容Ct也就越小，则工作频率越高。而光敏二极管的响应时间主要取决于管中结电容和外部电路电阻的乘积。
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四、常用光敏二极管、光敏三极管介绍
1、光敏二极管一般有2DU型和2CU型两种型号。2DU型带有环极(可减小暗电流，它接正电源)；一般电路多采用2CU型。
图3.1 光敏管内部结构
2、环保光敏电阻即光敏管，又称光敏传感器(光敏三极管)，可代替传统的CDS光敏电阻使用，优点是环保、一致性好，缺点是没有传统的光敏电阻灵敏度高。直径有3毫米的和5毫米的两种尺寸，有平头光敏管和圆头光敏管两种形状。
光敏三极管是具有光敏特性的
