光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內光電效應。光照愈強，阻值就愈低，隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時，呈高阻狀態，暗電阻一般可達1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能，隨著科技的發展將得到極其廣泛應用。

光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器，又稱為光電導探測器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。還有另一種入射光弱，電阻減小，入射光強，電阻增大。

光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4~0.76）μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。

根據光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器、紅外光敏電阻器、可見光光敏電阻器。

光敏電阻符號

光敏電阻器是一種對光敏感的元件，它的電阻值能隨著外界光照強弱（明暗）變化而變化。

光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示，圖1-25是其電路圖形符號。

光敏電阻器的結構

光敏電阻器的結構與特性 光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成，如圖1-26所示。

光敏電阻器是利用半導體光電導效應制成的一種特殊電阻器，對光線十分敏感。它在無光照射時，呈高阻狀態；當有光照射時，其電阻值迅速減小。

光敏電阻的工作原理

光敏電阻的工作原理是基于內光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其靈敏度。

入射光消失后，由光子激發產生的電子—空穴對將復合，光敏電阻的阻值也就恢復原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到一定波長的光線照射時，電流就會隨光強的增大而變大，從而實現光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也加交流電壓。半導體的導電能力取決于半導體導帶內載流子數目的多少。

光敏電阻的參數

光敏電阻器的主要參數有亮電阻（RL）、暗電阻（RD）、最高工作電壓（VM）、亮電流（IL）、暗電流（ID）、時間常數、溫度系數靈敏度等。

1．亮電阻 亮電阻是指光敏電阻器受到光照射時的電阻值。

2．暗電阻 暗電阻是指光敏電阻器在無光照射（黑暗環境）時的電阻值。

3．最高工作電壓 最高工作電壓是指光敏電阻器在額定功率下所允許承受的最高電壓。

4．亮電流 視電流是指在無光照射時，光敏電阻器在規定的外加電壓受到光照時所通過的電流。

5．暗電流 暗電流是指在無光照射時，光敏電阻器在規定的外加電壓下通過的電流。

6．時間常數 時間常數是指光敏電阻器從光照躍變開始到穩定亮電流的63%時所需的時間。

7．電阻溫度系數 溫度系數是指光敏電阻器在環境溫度改變1℃時，其電阻值的相對變化。

8．靈敏度 靈敏度是指光敏電阻器在有光照射和無光照射時電阻值的相對變化。

光敏電阻的作用

光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4~0.76）μm的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。

隨著的光照強度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進一步增大光照強度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數情況下，該特性為非線性。可見光敏電阻具有靈敏度高，反應速度快，穩定可靠的特點嗎，根據光敏電阻的這個特性，可用它來設計光控可調光電路，光控開關等。

1、暗電阻、亮電阻

光敏電阻在室溫和全暗條件下測得的穩定電阻值稱為暗電阻，或暗阻。此時流過的電流稱為暗電流。例如MG41-21型光敏電阻暗阻大于等于0.1M。

光敏電阻在室溫和一定光照條件下測得的穩定電阻值稱為亮電阻或亮阻。此時流過的電流稱為亮電流。MG41-21型光敏電阻亮阻小于等于1k。亮電流與暗電流之差稱為光電流。顯然，光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大，這樣光敏電阻的靈敏度就高。

2、伏安特性

在一定照度下，光敏電阻兩端所加的電壓與流過光敏電阻的電流之間的關系，稱為伏安特性。

3、光電特性

光敏電阻的光電流與光照度之間的關系稱為光電特性。如圖2.6.3所示，光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適宜做檢測元件，這是光敏電阻的缺點之一，在自動控制中它常用做開關式光電傳感器。

4、光譜特性

對于不同波長的入射光，光敏電阻的相對靈敏度是不相同的。各種材料的光譜特性如圖2.6.4所示。從圖中看出，硫化鎘的峰值在可見光區域，而硫化鉛的峰值在紅外區域，因此在選用光敏電阻時應當把元件和光源的種類結合起來考慮，才能獲得滿意的結果。

5、頻率特性

當光敏電阻受到脈沖光照時，光電流要經過一段時間才能達到穩態值，光照突然消失時，光電流也不立刻為零。這說明光敏電阻有時延特性。由于不同材料的光敏電阻時延特性不同，所以它們的頻率特性也不相同。圖2.6.5給出相對靈敏度Kr，與光強變化頻率f之間的關系曲線，可以看出硫化鉛的使用頻率比硫化鉈高的多。但多數光敏電阻的時延都較大，因此不能用在要求快速響應的場合，這是光敏電阻的一個缺陷。

光敏電阻應用電路

1.光控開關電路

圖2-38所示是一種光控開關電路，這一光控開關電路可以用在一些樓道、路燈等公共場所。通過光敏電阻器，它在天黑時會自動開燈，天亮時自動熄滅。電路中，VS1是晶閘管，Rl是光敏電阻器。

當光線亮時，光敏電阻器Rl阻值小，220V交流電壓經VD1整流后的單向脈沖性直流電壓在RP1和Rl分壓后的電壓小，加到晶閘管VS1控制極的電壓小，這時晶閘管VS1不能導通，所以燈HL回路無電流，燈不亮。

當光線暗時，光敏電阻器Rl阻值大，RPI和Rl分壓后的電壓大，加到晶閘管VS1控制極的電壓大，這時晶閘管VS1進入導通狀態，所以燈HL回路有電流流過，燈點亮。

圖2-39所示是燈光亮度自動調節電路，這一電路能根據外界光線的強弱來自動調節燈光亮度。電路中，VS1是晶閘管，N是氖管，HL是燈，R3是光敏電阻器。

電路中，晶閘管VS1和二極管VD1~VD4組成全波相控電路，用氖管N作為VS1的觸發管。

220V交流電通過負載HL加到VD1~VD4橋式整流電路中，整流后的單向脈沖直流電壓加到晶閘管VS1陽極和陰極之間，VS1導通與截止受控制極上的電壓控制。整流后的電路還加到各電阻和電容上。

直流電壓通過Rl和RP1對電容Cl進行充電，Cl上充到的電壓通過氖管N加到晶閘管VS1控制極上，當Cl上電壓上升到一定程度時，氖管N啟輝，將電壓加到晶閘管VS1控制極上，使晶閘管VS1導通，燈HL點亮。

電容Cl上平均電壓大小決定了晶閘管VS1交流電一個周期內平均導通時間長短，從而決定了燈的亮度。

當外界亮度高時，光敏電阻器R3阻值小，Cl的充電電壓低，晶閘管VS1平均導通時間短，HL燈光就暗。

3.停電自動報警電路

圖2-41所示是停電自動報警電路。電路中，VD2是交流電電源指示燈，VD4是紅色發光二極管，R4是光敏電阻器，BL1是揚聲器，VT1、VT2和周圍元器件構成一個低頻振蕩器。

有交流市電時，220V交流電壓通過VD半波整流和Cl濾波，得到的直流電壓通過Rl加到VD2上，使之發光指示交流電供電正常。同時，通過R2加到VD3上，使VD3發光。

由于VD3發光，光線照射到光敏電阻器R4上，R4阻值小。這時，+3V直流電壓通過R3和R4分壓的電壓加到VT1基極，因為R4阻值小，VT1截止，這時報警電路不工作。

當交流電斷電時，VD3不發光，R4阻值明顯增大，使VT1進入放大狀態，這時VT1、VT2等周圍元器件構成的低頻振蕩器電路工作，揚聲器BL1發出聲響報警，同時VD4發光顯示斷電。

電路中，R5和C2構成低頻振蕩器中的正反饋電路。

當外界亮庋低時，光敏電阻器R3阻值大，Cl的充電電壓高，晶閘管VS1平均導通時間長，HL燈光就亮。

由于R3的阻值是隨外界光線強弱自動變化的，所以燈HL的亮度也是受外界光線強弱自動控制的。

調節可變電阻器RP1阻值可以改變對電容Cl的充電時間常數，即改變VS1的導通角，調節HL燈光的亮度。