光敏電阻和光電二極管優劣勢分析,電阻電橋搭建幾點重要指標

作者:電工吧 日期:2020-07-07 20:02:19 人氣: 欄目:電阻器

  光敏電阻和光電二極管優劣勢分析:

  光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。響應速度不快,在ms到s之間,延遲時間受入射光的光照度影響(光電二極管無此缺點,光電二極管靈敏度比光敏電阻高),一般以S,Se,Te的金屬化合物為主(實際上原始周期表中O,S,Se,Te處于同一列,Zn,Cd,Hg也處于同一列)。有單晶和多晶。

  光電二極管Photodiode(光伏效應)在無光照的條件下,其工作在截至狀態,跟一般的二極管特性差不多,都具有單向導通性能。當受到光照時,PN區載流子濃度大大增加,載流子流動形成光電流。

  電阻電橋搭建幾點重要指標:

  1. 電阻橋定義解釋

  惠斯通電橋是由四個電阻組成的電橋電路,這四個電阻分別叫做電橋的橋臂,惠斯通電橋利用電阻的變化來測量物理量的變化,單片機采集可變電阻兩端的電壓然后處理,就可以計算出相應的物理量的變化,是一種精度很高的測量方式。其電路形式如下圖所示。

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  在電橋中有三個電阻阻值是固定的分別為R1,R2,R3,第四個電阻是可變的為Rx,Rx發生變化時,圖中B,D兩點之間的電壓發生變化,通過采集電壓的變化就可以知道環境中物理量的變化,而從實現測量的目的。下面舉例介紹電橋電路的計算方式。

  2. 電阻橋相關計算

  假設流過R1,R2橋臂的電流為I1,流過R3,Rx橋臂的電流為I2,電橋供電電壓為VCC,如下圖所示。

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  通過歐姆定律可以計算出每個電阻兩端的電壓。在R1和R2這兩個橋臂上,R1,R2將VCC電壓分壓,R2電阻兩端得到的電壓即為V1;在R3和Rx這個橋臂上,R3,Rx將VCC電壓分壓,R3電阻兩端得到的電壓即為V2。下面分別用歐姆定律計算V1和V2。

  流過電阻R1和R2的電流I1:

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  R2兩端的電壓V1:

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  流過電阻R3和Rx的電流I2:

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  R3兩端的電壓:

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  V1和V2的電壓差:

光敏電阻Photoresistor(光導效應)在無光照的情況下電阻值比較高,當它受到光照的情況下,阻值下降跟多,導電性能明顯加強。光敏電阻的主要參數有暗電阻,暗電流,與之對應的是亮電阻,亮電流。它們分別是在有光和無光條件下的所測的數值。亮電阻與暗電阻差值越大越好。在選擇光敏電阻的時候還要注意它的光照特性,光譜特性。

  由此可以看出:

  如果4個電阻都相等,即R1=R2=R3=Rx,那么ΔV=0,即電橋處于平衡狀態;

  Rx發生變化會導致△V發生變化;

  3.電阻橋的應用

  在實際使用中,我們通常將其中三個電阻值固定,而將另外一個電阻換成熱敏電阻、壓敏電阻、PT100等,這時候就可以用電橋來測物理量了。如果將PT100接入電橋,隨著環境溫度的變化,PT100的阻值發生變化導致ΔV發生變化,將差分電壓ΔV通過差分運放放大后進入單片機的AD采樣,再對照PT100的電阻-溫度對應表就可以知道當前環境的溫度了。

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