遠(yuǎn)傳磁翻板液位計(jì)使用的光敏電阻器外形和種類
外形和種類
常用光敏電阻器的實(shí)物外形如圖所示，其外形封裝形式主要有金屬管殼封裝、玻璃管殼封裝和塑料樹脂封裝3大類，引腳普遍為兩根。金屬封裝管的頂端開有玻璃透光窗口，其性能好、價(jià)格較貴；玻璃封裝管的管帽多呈凸透鏡狀，具有一定的會(huì)聚光線作用，可提高光照靈敏度；塑料樹脂封裝的其中一種與玻璃封裝管外形相同，另一種則是在固定管芯及引腳的陶瓷基片上直接涂一層防潮環(huán)氧樹脂而成(常稱非密封型結(jié)構(gòu)),它價(jià)格便宜、使用廣泛。光敏電阻器的外形特征比較明顯，其管芯受光面一般均有獨(dú)特的波浪型曲線花紋。
光敏電阻器按制作材料不同，可分為多晶光敏電阻器和單晶光敏電阻器兩大類。按材料名稱還可分為硫化鎘(cds)、硒化鎘(cdse)、硫化鉛(pbs)、硒化鉛(pbse)、銻化銦(insb)光敏電阻器等。從光敏電阻器對(duì)不同光線的敏感程度來劃分，有常用的可見光光敏電阻器，有特殊用途的紅外光敏電阻器和紫外光敏電阻器等。
結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
金屬管殼封裝的光敏電阻器結(jié)構(gòu)如圖所示。光敏電阻器的管芯一般是在裝有引腳的陶瓷基片上涂上光導(dǎo)電體(如硫化鎘多晶體)并經(jīng)過燒結(jié)而成。因管芯怕潮濕，所以采用全密封結(jié)構(gòu)或在其表面涂防潮環(huán)氧樹脂(非密封型)。管芯中光導(dǎo)電體的膜越長(zhǎng)，面積越大受光后，其電阻值變化也越大。因此，一般都把光導(dǎo)電體膜做成弓字形(蛇形狀),使兩電極成為交叉的梳狀。目前，用量最大的光導(dǎo)電體材料是硫化鎘(cds),且摻有少量銅、銀等雜質(zhì)，以有效提高產(chǎn)品的光靈敏度。
圖光敏電阻器的結(jié)構(gòu)圖
光敏電阻器作為一種無結(jié)(即pn結(jié))器件，其光敏特性主要利用了光導(dǎo)電體(即半導(dǎo)體)的光致導(dǎo)電特性。在受到光照時(shí)，光導(dǎo)電體會(huì)被激發(fā)產(chǎn)生空穴和自由電子(統(tǒng)稱光生載流子),并在外加電場(chǎng)的作用下作相向漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光導(dǎo)電體的電阻率發(fā)生顯著變化。即：光敏電阻器的電阻值會(huì)隨入射光線的強(qiáng)弱而改變，入射光線越強(qiáng)，電阻值越��；入射光線越弱，電阻值越大。利用這一特性，可對(duì)各種“光”信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并通過專門的處理電路，完成電子自動(dòng)檢測(cè)、光電控制、通信、報(bào)警等任務(wù)。
由于不同材料、不同摻雜和不同工藝制成的光敏電阻器，具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其電阻值隨入射光線強(qiáng)弱變化較為靈敏的特性(也就是說具有不同的光譜特性),所以常見產(chǎn)品有可見光光敏電阻器、紅外光光敏電阻器和紫外光光敏電阻器等之分。
主要參數(shù)
①亮電阻(rl)。這是指光敏電阻器在受到一定強(qiáng)度(常為1001x)的光照射時(shí)，所反映出的電阻值(簡(jiǎn)稱亮阻)。
②暗電阻(rp)。這是指光敏電阻器在無光照射(即0lx)的黑暗環(huán)境下，所反映出的電阻值(簡(jiǎn)稱暗阻)。
③阻值變化倍數(shù)(k)。這是指光敏電阻器不受光照時(shí)的暗電阻與受到光照時(shí)的亮電阻的比值，即k=ro/r,它反映出光敏電阻器對(duì)光的敏感程度。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，該參數(shù)越大越好。值得注意的是，一些廠家的產(chǎn)品采用暗電阻與亮電阻的相對(duì)變化值(rp-r)來定義該參數(shù)，并稱之為靈敏度。
④最大工作電壓(um)。這是指光敏電阻器在額定功率下所允許承受的最高工作電壓。光敏電阻器的最高工作電壓一般在20～250v,使用中不得超過該極限值。
⑤額定功率(pm)。這是指光敏電阻器在接入電路正常工作時(shí)，所允許消耗的最大電功率(也稱允許功耗)。一般光敏電阻器的感光面積越大，它的額定功率也越大。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，光敏電阻器允許消耗的功率就要降低。光敏電阻器在使用時(shí)不允許超過這一極限值，以免造成器件損壞。
⑥峰值波長(zhǎng)(λp)。光敏電阻器對(duì)不同波長(zhǎng)的光的反應(yīng)靈敏度是不同的。規(guī)定當(dāng)光敏電阻器的光譜響應(yīng)為最大時(shí)，所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)叫峰值波長(zhǎng)。
⑦響應(yīng)時(shí)間(t,)。這是指光敏電阻器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)所需要的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間越短，說明反應(yīng)速度越快，工作頻率也就越高。
⑧電阻溫度系數(shù)(α,)。這是指光敏電阻器在環(huán)境溫度每改變1℃時(shí)，其電阻值的相對(duì)變化。它是表征光敏電阻器穩(wěn)定性的重要參數(shù)。
除了以上常用參數(shù)外，反映光敏電阻器性能的參數(shù)還有光電流/、暗電流/p,它們分別表示光敏電阻器在有光照射和無光照射時(shí)，在規(guī)定的外加電壓下所通過光敏電阻器的電流。
型號(hào)命名
光敏電阻器的型號(hào)命名方法五花八門，最常見的國(guó)產(chǎn)mgxx-xx系列由4部分組成，其中：第1部分是主稱，用漢語拼音字母“m”表示敏感元器件；第2部分是類別，用漢語拼音字母“g”表示光敏電阻器；第3部分是用途或特征，用阿拉伯?dāng)?shù)字“1～3”表示紫外光光敏電阻器，用“4～6”表示可見光敏電阻器，用“7～9”表示紅外光光敏電阻器，用“0”表示特殊光敏電阻器；第4部分是產(chǎn)品規(guī)格和序號(hào)，格式為“x-xx”(x均為阿拉伯?dāng)?shù)字),主要用來區(qū)分有關(guān)參數(shù)和規(guī)格的差異等，具體可參見表。
表國(guó)產(chǎn)mgxx-xx系列光敏電阻器的型號(hào)和主要參數(shù)
除上述以外，常用光敏電阻器還有rgxxx系列、glxxxx系列、jn54cxxx系列、mj55xx系列等。由于大多數(shù)光敏電阻器的型號(hào)都不會(huì)、也無法在管殼上面標(biāo)注出來，所以要知道產(chǎn)品的型號(hào)，就只能查看產(chǎn)品包裝及其說明書。對(duì)于無包裝或說明書的光敏電阻器，通常不一定非要弄清楚它的型號(hào)，只要測(cè)試出關(guān)鍵的亮電阻r,、暗電阻r,等參數(shù)，一般就可根據(jù)需要進(jìn)行使用了。
引腳識(shí)別
由于光敏電阻器的引腳無極性，所以它的兩根引腳線排列是無位序的。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只要將兩根引腳無倒順之分接入電路中即可，這較之光敏二極管和光敏三極管來說，使用起來更加方便。
但應(yīng)注意的是，有的光敏電阻器具有3個(gè)引腳，它實(shí)際上是將兩個(gè)光敏電阻器組裝在了同一個(gè)外殼中，其常見型號(hào)有mg41-2×10b、mg41-2×10c、mg41-2×12、mg41-2×13、mg43-2×42、mg41-2×43型等，它們的內(nèi)部電路接線和引腳識(shí)別如圖所示。在實(shí)際使用時(shí)，不可弄錯(cuò)公用腳。
電路符號(hào)
光敏電阻器的電路符號(hào)如圖所示。其圖形符號(hào)是在普通固定電阻器的圖形符號(hào)旁邊增加了兩個(gè)箭頭朝里的箭頭線——象地反映光敏電阻器的電阻值能夠隨著入射光線的強(qiáng)弱變化而變化。注意：以前光敏電阻器的電路符號(hào)中還加有一個(gè)圓圈(表示外殼),現(xiàn)已廢棄這個(gè)圓圈。不過讀者在查看早期的一些電路圖時(shí)，會(huì)碰到帶有圓圈的光敏電阻器圖形符號(hào)，它跟不帶圓圈的光敏電阻器圖形符號(hào)所表示的含義是沒有什么區(qū)別的。
光敏電阻器的文字符號(hào)是“rl”(舊符號(hào)為“rg”)或“r”。若電路圖中有多只同類元器件時(shí)，按常規(guī)就在字母后面或右下角標(biāo)出自然數(shù)字，以示區(qū)別，如rl1、rl2……
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