光敏电阻阻值和光强关系

简 介： 对于一款在TB购买到的LDR(光电电阻)12528的工作特性进行初步测试。通过实验，验证了光敏电阻的电阻(导纳)与表面所承受到的光强之间的大体关系。出现了LED的电流与LDR电阻之间的非单调的关系?这一点的解释还有待之后进一步的探讨。

关键词： 光敏电阻，硫化镉光敏，LED

➤01 光敏电阻

光敏电阻(Light Dependent Resistor : LDR)在很多室内，室外的电子设备中用于感知环境的光强。 光敏电阻检测12528 是一款在淘宝上购买的硫化镉光敏电阻。

光敏电阻与外部光强之间的关系是什么呢?

下面通过实验加以验证。

➤02 实验测量

1.测量方案

使用绿色LED直接照射到LDR表面。为了避免外部环境光线对于LDR的影响，LED， LDR放置在屏蔽盒内的面包板上。

▲ 金属屏蔽实验盒内部的布置

LED通过外部的电路施加激励电流。

通过外部的限流电阻上的电压可以获得LED的电流强度。

根据 LED的电流与光强之间的关系 可以知道，LED的发送的光强与电流之间在额定电流范围内为单调上升的关系。

▲ 测量基本原理图

测量的LED分别使用绿色、红色LED。

2.测量结果

(1) 绿色LED

下面是测量结果曲线。

▲ LED电流与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

为了将低电阻部分的变化显示清楚，将测量结果中电流大于0.3mA部分绘制如下：

▲ LED电流与LDR阻值

将测量数据的纵坐标更换成LDR的导纳(电阻的倒数)：

▲ LED电流与LDR的导纳

(2) 红色LED

▲ LED电流与LDR导纳

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]

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2

3.结果分析

通过测量结果，可以看到：

LDR的阻值大体上随着光强增加而下降。特别是在LED的电流小于1mA的时候，LDR的导纳与LED的电流呈现线性关系;

当LED的电流超过1mA之后，LDR的导纳呈现最大值。

为什么光敏电阻会出现这样的关系呢?这种关系是由于LED发送光谱的变化?还是LDR本身就有这方面的问题?

➤※ 结论

通过实验，验证了光敏电阻的电阻(导纳)与表面所承受到的光强之间的大体关系。

微幅么会出现了LED的电流与LDR电阻之间的非单调的关系?这一点的解释还有待之后进一步的探讨。