《第4章 光电导器件 4.4节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章 光电导器件 4.4节（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.4 4.4 光敏电阻的应用实例光敏电阻的应用实例1.1.照明灯的光电控制电路照明灯的光电控制电路 由光敏电阻作光电敏感器件的照明灯光电自动控制电路。由光敏电阻作光电敏感器件的照明灯光电自动控制电路。它由它由3 3部分构成部分构成 半波整流滤波电路半波整流滤波电路由整流二极管由整流二极管VDVD和滤波电容和滤波电容C C构成，构成， 为光控制电路提供直流为光控制电路提供直流 电源；电源； 测光与控制电路测光与控制电路限流限流 电阻电阻R R、CdSCdS光敏电阻及光敏电阻及 继电器绕组构成；继电器绕组构成； 执行电路执行电路由继电器的由继电器的 常闭触头构成。常闭触头构成。图图4-15 4-
2、15 照明灯自动控制电路照明灯自动控制电路 当自然光较暗需要点灯时，当自然光较暗需要点灯时，CdSCdS光敏电阻的阻值很高，继光敏电阻的阻值很高，继电器电器J J的绕组电流变得很小，不能维持工作而关闭，常闭触头的绕组电流变得很小，不能维持工作而关闭，常闭触头使照明灯点亮；当自然光增强到一定的照度使照明灯点亮；当自然光增强到一定的照度 E Ev v 时，光敏电阻时，光敏电阻的阻值减小到一定的值，流过继电器的电流使的阻值减小到一定的值，流过继电器的电流使J J动作，常闭动作，常闭触触头断开将照明灯熄灭。头断开将照明灯熄灭。 设使照明灯点亮的光照度为设使照明灯点亮的光照度为 E Ev v ，继电器绕
3、组的直流电阻，继电器绕组的直流电阻为为R RJ J，使继电器吸合的最小电流为，使继电器吸合的最小电流为I Iminmin，光敏电阻的光电导灵，光敏电阻的光电导灵敏度为敏度为S Sg g，暗电导，暗电导g go o=0=0，则，则 这种最简单的光电控制电路有很多缺点，需要改进。这种最简单的光电控制电路有很多缺点，需要改进。 在实际应用中常常要附加其他电路，如楼道照明灯常配在实际应用中常常要附加其他电路，如楼道照明灯常配加声控开关或微波等接近开关，使灯在有人活动时照明灯才加声控开关或微波等接近开关，使灯在有人活动时照明灯才被点亮；而路灯光电控制器则要增加防止闪电光辐射或人为被点亮；而路灯光电控制器
4、则要增加防止闪电光辐射或人为的光源（如手电灯光等）对控制电路的干扰措施。的光源（如手电灯光等）对控制电路的干扰措施。2.2.火焰探测报警器火焰探测报警器 图图4-164-16所示为采用光敏电阻为探测元件的火焰探测报警所示为采用光敏电阻为探测元件的火焰探测报警器电路图。器电路图。PbSPbS光敏电阻的暗电阻的阻值为光敏电阻的暗电阻的阻值为1M1M，亮电阻的，亮电阻的阻值为阻值为0.2M(0.2M(幅照度幅照度1mW/cm1mW/cm2 2下测试下测试) )，峰值响应波长为，峰值响应波长为2.22.2m m，恰为火焰的峰值辐射光谱。，恰为火焰的峰值辐射光谱。 由由VTVT1 1、电阻、电阻R R1
5、 1、R R2 2和稳压二极管和稳压二极管VDVDW W构成对光敏电阻构成对光敏电阻R R3 3的的恒压偏置电路。恒压偏置电路只要保证光电导灵敏度恒压偏置电路。恒压偏置电路只要保证光电导灵敏度S Sg g不变，不变，就可以使前置放大器的输出信号稳定。就可以使前置放大器的输出信号稳定。 当被探测物体的温度高于燃点或被点燃发生火灾时，物体当被探测物体的温度高于燃点或被点燃发生火灾时，物体将发出波长接近于将发出波长接近于2.22.2m m的辐射的辐射( (或或“跳变跳变”的火焰信号的火焰信号) )，该，该辐射光将被辐射光将被PbSPbS光敏电阻光敏电阻R R3 3接收，使前置放大器的输出跟随火焰接收
6、，使前置放大器的输出跟随火焰“跳变跳变”的信号，并经电容的信号，并经电容C C2 2耦合，送给由耦合，送给由VTVT2 2、VTVT3 3组成的高组成的高输入阻抗放大器放大。火焰输入阻抗放大器放大。火焰“跳变跳变”信号被放大后送给中心站信号被放大后送给中心站放大器，并由中心站发大器发出火灾警报信号或执行灭火动作。放大器，并由中心站发大器发出火灾警报信号或执行灭火动作。图图4-16 4-16 火焰探测报警器电路火焰探测报警器电路3.3.照相机电子快门照相机电子快门 电子快门常用于电子程序快门的照相机中，其中测光器件电子快门常用于电子程序快门的照相机中，其中测光器件 常采用与人眼光谱响应接近的常采
7、用与人眼光谱响应接近的 硫化镉硫化镉( (CdSCdS) )光敏电阻。光敏电阻。 照相机曝照相机曝光控制电路光控制电路: : 1.1.由光敏电阻由光敏电阻R R、开关、开关 K K 和电和电 容容 C C 构成的构成的充电电路充电电路， 2.2.时间检出电路时间检出电路， 3.3.三极管三极管T T构成的构成的驱动放大电驱动放大电 路路， 4.4.电磁铁电磁铁M M带动的带动的开门叶片开门叶片。 图图4-17 4-17 照相机电子快门控制电路照相机电子快门控制电路V VR R的变化规律的变化规律可由电容可由电容C C的充电规律得到的充电规律得到 V V R R= =U U bbbb1-exp(
8、-1-exp(-t t / /)式中式中为电路的时间常数，为电路的时间常数，=(=(R R W2W2+ +R R ) )C C；光敏电阻的阻值；光敏电阻的阻值R R与与入射的光照度入射的光照度E EV V有关。即有关。即 快门的开启时间快门的开启时间t t可由下式推出可由下式推出t t = =（R R W2W2+ +R R）C C lnln U U bb bb / /V Vthth 快门开启的时间快门开启的时间t t取决于景物的照度，景物照度越低，快门取决于景物的照度，景物照度越低，快门开启的时间越长；反之，快门开启的时间变短，从而实现照相开启的时间越长；反之，快门开启的时间变短，从而实现照相
9、机曝光时间的自动控制。机曝光时间的自动控制。作作 业业1.1.设某只设某只CdSCdS光敏电阻的最大功耗为光敏电阻的最大功耗为30mW30mW，其光电导灵敏度，其光电导灵敏度S Sg g=0.5=0.510106 6S/lxS/lx，暗电导，暗电导g g0 0=0=0。在如图所示的照明灯控制。在如图所示的照明灯控制电路中，用电路中，用CdSCdS光敏电阻作光电传感器，若已知继电器绕组光敏电阻作光电传感器，若已知继电器绕组的电阻为的电阻为5k5k，继电器的吸合电流为，继电器的吸合电流为2mA2mA，电阻器，电阻器R=1kR=1k时，时，问为使继电器吸合所需要的照度为多少问为使继电器吸合所需要的照
10、度为多少lxlx？要使继电器在？要使继电器在3 3lxlx时吸合，问应如何调整电阻器时吸合，问应如何调整电阻器R R？ 作作 业业2.2.在如图所示的电路中，已知在如图所示的电路中，已知R Rb b=820=820，R Re e=3.3k=3.3k，U UW W=4V=4V，光敏电阻为光敏电阻为RPRP，当光照度为，当光照度为40lx40lx时输出电压为时输出电压为6V6V，80 lx80 lx时为时为9V9V。（设该光敏电阻在。（设该光敏电阻在3030到到100lx100lx之间的之间的 值不变）试求：值不变）试求： 1) 1) 输出电压为输出电压为8 8伏时的照度为多伏时的照度为多 少？少？ 2) 2) 若若ReRe增加到增加到6k6k，输出电压仍然为，输出电压仍然为8 8伏，问此时的照度伏，问此时的照度 为多少？为多少？ 3) 3) 若光敏面上的照度为若光敏面上的照度为70lx70lx，问，问R Re e=3.3k=3.3k与与R Re e=6k=6k时的时的 输出电压各为多少？输出电压各为多少？ 4) 4) 该电路在输出该电路在输出8V8V时的电压灵敏度为多少？时的电压灵敏度为多少？
