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photoresistor [2023/07/20 19:47] hexuhua |
photoresistor [2023/07/24 11:19] (当前版本) hexuhua |
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- | ## 光电阻传感器 | ||
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### 1. 什么是光电阻? | ### 1. 什么是光电阻? | ||
光电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ。 | 光电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ。 | ||
- | 光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。 | + | 光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。 |
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+ | 下图为常见的光敏传感器: | ||
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+ | {{ :wiki:光敏电阻.jpg?600 |}} | ||
### 2. 光电阻是如何工作的? | ### 2. 光电阻是如何工作的? | ||
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### 3. 如何应用光电阻传感器? | ### 3. 如何应用光电阻传感器? | ||
- | 光敏电阻属半导体光敏器件,除具灵敏度高,反应速度快,光谱特性及r值一致性好等特点外,在高温,多湿的恶劣环境下,还能保持高度的稳定性和可靠性,可广泛应用于照相机,太阳能庭院灯,草坪灯,验钞机,石英钟,音乐杯,礼品盒,迷你小夜灯,光声控开关,路灯自动开关以及各种光控玩具,光控灯饰,灯具等光自动开关控制领域。下面给出几个典型应用电路。 | + | 光敏电阻传感器(也称为光敏电阻器或光敏电流元件)是一种能够感知光照强度变化的电子元件。它们在许多应用中都有广泛的用途。以下是几个常见的光敏电阻传感器的应用方向: |
+ | 1、光照控制:光敏电阻传感器可以用于室内外照明系统中,根据光照强度的变化自动调节灯光的亮度。 | ||
+ | 2、智能家居:光敏电阻传感器可以与其他智能家居设备(如智能灯泡、窗帘等)配合使用,根据环境的光照变化实现自动化控制。 | ||
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+ | 3、摄影与摄像:光敏电阻传感器可以帮助相机自动调节快门速度和曝光时间,以便在不同的光照条件下拍摄清晰的照片和视频。 | ||
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+ | 4、安防系统:光敏电阻传感器可以用于安防系统中,当周围环境的亮度发生变化时,触发警报或其他安全措施。 | ||
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+ | 5、能量节约:光敏电阻传感器可用于智能照明系统或太阳能发电系统,以优化能量使用并提高能源效率。 | ||
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+ | ### 4. 光电阻的典型应用电路 | ||
{{ :wiki:光敏电阻调光电路.jpg?400 |}} | {{ :wiki:光敏电阻调光电路.jpg?400 |}} | ||
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2、线性度差:光敏电阻的响应与光照之间的关系并非线性,这可能导致一些精密光测量应用中的误差。 | 2、线性度差:光敏电阻的响应与光照之间的关系并非线性,这可能导致一些精密光测量应用中的误差。 | ||
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- | 3、受温度影响较大:与其他光敏元件(如光电二极管)相比,光敏电阻会受到温度的影响更大。(光电二极管无此缺点,光电二极管灵敏度比光敏电阻高) | ||
综上所述,光敏电阻具有高灵敏度、广泛的光强范围和低成本等优点,但也存在响应速度较慢和线性度差的缺点。根据具体应用的需求,选择适当的光敏元件,如光电二极管或光电传感器,可能更为合适。 | 综上所述,光敏电阻具有高灵敏度、广泛的光强范围和低成本等优点,但也存在响应速度较慢和线性度差的缺点。根据具体应用的需求,选择适当的光敏元件,如光电二极管或光电传感器,可能更为合适。 | ||
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### 5. 光电阻传感器的供应商有哪些? | ### 5. 光电阻传感器的供应商有哪些? | ||
- | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/adafruit|Adafruit]] | ||
- | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/advanced-photonix|Advanced Photonix]] | ||
- | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/parallax|Parallax Inc]] | + | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/advanced-photonix|Advanced Photonix]] : Advanced Photonix是一家专注于光电子技术的公司。他们的产品包括光电二极管、光电探测器、光纤通信模块等。Advanced Photonix的产品主要应用于通信、医疗、工业和军事领域。 |
- | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/sparkfun|Sparkfun]] | + | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/parallax|Parallax Inc]] : Parallax Inc是一家提供教育和娱乐电子产品的公司。他们的产品包括基于微控制器的开发板、传感器、机器人等。Parallax Inc的产品主要面向教育市场和个人爱好者,旨在帮助人们学习和探索电子技术。 |
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+ | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/sparkfun|Sparkfun]] : Sparkfun Electronics是一家开源硬件公司,提供各种各样的电子元器件和开发工具。他们的产品包括传感器、模块、开发板等。Sparkfun的产品以创新性和开源性为特点,适合创客和爱好者使用。 | ||
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+ | [[https://www.digikey.cn/zh/supplier-centers/adafruit|Adafruit]] : Adafruit是一家开源硬件公司,专注于开发和制造创新的电子产品和工具。他们提供各种各样的电子元器件和模块,包括传感器、显示屏、开发板等。Adafruit的产品以易用性和开源性为特点,适合创客和爱好者使用。 | ||
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+ | 下面为上述供应商的应用场景对比: | ||
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+ | {{ :wiki:光敏电阻元器件供应商对比.png?nolink |}} | ||
### 6. 从哪里选型和购买光电阻传感器? | ### 6. 从哪里选型和购买光电阻传感器? | ||
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[[https://www.digikey.cn/zh/products/filter/%E5%85%89%E5%AD%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/%E5%85%89%E6%A3%80%E6%B5%8B%E5%99%A8-cds-%E7%94%B5%E6%B1%A0/540?s=N4IgTCBcDaKJKKh5U0KyuhuNJAXQL5A|DigiKey网站上光电阻传感器选型]] | [[https://www.digikey.cn/zh/products/filter/%E5%85%89%E5%AD%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/%E5%85%89%E6%A3%80%E6%B5%8B%E5%99%A8-cds-%E7%94%B5%E6%B1%A0/540?s=N4IgTCBcDaKJKKh5U0KyuhuNJAXQL5A|DigiKey网站上光电阻传感器选型]] | ||
- | ### 7.示例 | + | 下面是对于Digikey网站前5个光敏电阻元器件的对比选型: |
- | 使用RP2040驱动光敏电阻传感器的简单示例 | + | {{ :wiki:光敏电阻选型对比图.png?nolink |}} |
+ | ### 7.使用RP2040驱动光敏电阻传感器的简单示例 | ||
+ | 下面为RP2040与光敏电阻传感器模块的实物连接图: | ||
+ | {{ :wiki:光敏电阻实物连接图.jpg?nolink |}} | ||
+ | |||
+ | 下面为RP2040与光敏电阻传感器模块的管脚连接: | ||
+ | {{ :wiki:光敏电阻的管脚连接.png?nolink |}} | ||
+ | |||
+ | 下面为RP2040与光敏电阻传感器模块使用的代码: | ||
+ | from machine import Pin, ADC | ||
+ | from time import sleep | ||
adc = ADC(Pin(26)) #设置ADC的管脚 | adc = ADC(Pin(26)) #设置ADC的管脚 | ||
while 1: | while 1: | ||
adc_num = adc.read_u16() #读取ADC的原始值,0-65535 对应电压 0.0v - 3.3v | adc_num = adc.read_u16() #读取ADC的原始值,0-65535 对应电压 0.0v - 3.3v | ||
adc_val = adc_num/65535*3.3 #将ADC的原始值转换为电压值 | adc_val = adc_num/65535*3.3 #将ADC的原始值转换为电压值 | ||
- | print(str(adc_val)) #打印 | + | print(str(adc_val)) #将获取到的值传输到PC端打印 |
+ | |||
+ | 下面为光敏电阻传感器模块无光照时PC端打印的数据: | ||
+ | {{ :wiki:光敏电阻数据测量1.png?600 |}} | ||
+ | |||
+ | 下面为光敏电阻传感器模块在光照下时PC端打印的数据: | ||
+ | {{ :wiki:光敏电阻数据测量2.png?nolink |}} | ||