关于光敏电阻的计算题
设某只CdS光敏电阻大功耗30mW,光电导灵敏度S=0.5×10﹣6 暗电导0试求当CdS光敏电阻上偏置电压20V时极限照度
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1楼
1、光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻利用半导体光电效应制成种电阻值随入射光强弱而改变电阻器；入射光强电阻减小入射光弱电阻增大光敏电阻器般用于光测量、光控制和光电转换（光变化转换电变化）
通常光敏电阻器都制成薄片结构便吸收更多光能当受光照射时半导体片（光敏层）内激发出电子—空穴对参与导电使电路电流增强般光敏电阻器结构图所示 [编辑本段]原理 用于制造光敏电阻材料主要金属硫化物、硒化物和碲化物等半导体
黑暗环境里电阻值高当受光照时只要光子能量大于半导体材料禁带宽度则价带电子吸收光子能量跃迁导带并价带产生带正电荷空穴种由光照产生电子—空穴对增加了半导体材料载流子数目使其电阻率变小从而造成光敏电阻阻值下降光照愈强阻值愈低入射光消失由光子激发产生电子—空穴对逐渐复合光敏电阻阻值也逐渐恢复原值----更多详见： http://baike.baidu.com/view/55997.html?wtp=tt事实上街边路灯大多用光控开关自动控制其重要元器件光敏电阻（或者光敏三级管种功能相似带放大作用半导体元件）光敏电阻陶瓷基座上沉积层硫化镉（CdS）膜制成 实际上也种半导体元件新村里声控楼道灯白天会点亮也因光敏电阻起作用我们用制作电子报晓鸡清晨天亮时喔喔叫
2、金属电阻值随温度升高而增大半导体则相反电阻值随温度升高而急剧减小并呈现非线性图所示由图知温度变化相同时热敏电阻器阻值变化约铂热电阻10倍因此说热敏电阻器对温度变化特别敏感
半导体种温度特性因半导体导电方式载流子(电子、空穴)导电由于半导体载流子数目远比金属自由电子少得多所电阻率大随着温度升高半导体参加导电载流子数目会增多故半导体导电率增加电阻率也降低了
热敏电阻器正利用半导体电阻值随温度显著变化特性制成热敏元件由某些金属氧化物按同配方制成定温度范围内根据测量热敏电阻阻值变化便知被测介质温度变化
热敏电阻开发早、种类多、发展较成熟敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成利用原理温度引起电阻变化．若电子和空穴浓度分别n、p迁移率分别μn、μp则半导体电导：
σ=q（nμn+pμp）
因n、p、μn、μp都依赖温度T函数所电导温度函数因此由测量电导而推算出温度高低并能做出电阻-温度特性曲线．半导体热敏电阻工作原理．
热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻及临界温度热敏电阻（CTR）．们电阻-温度特性图1所示．热敏电阻主要特点：①灵敏度较高其电阻温度系数要比金属大10～100倍上能检测出10-6℃温度变化；②工作温度范围宽常温器件适用于-55℃～315℃高温器件适用温度高于315℃（目前高达2000℃）低温器件适用于-273℃～55℃；③体积小能够测量其温度计无法测量空隙、腔体及生物体内血管温度；④使用方便电阻值0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂形状大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强．
由于半导体热敏电阻有独特性能所应用方面仅作测量元件（测量温度、流量、液位等）还作控制元件（热敏开关、限流器）和电路补偿元件．热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各领域发展前景极其广阔．
、PTC热敏电阻
PTC（Positive Temperature Coeff1Cient）指某温度下电阻急剧增加、具有正温度系数热敏电阻现象或材料专门用作恒定温度传感器．该材料BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3主要成分烧结体其掺入微量Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化常种半导体化BaTiO3等材料简称半导（体）瓷；同时还添加增大其正电阻温度系数Mn、Fe、Cu、Cr氧化物和起其作用添加物采用般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化从而得正特性热敏电阻材料．其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件（尤其冷却温度）同而变化．
钛酸钡晶体属于钙钛矿型结构种铁电材料纯钛酸钡种绝缘材料．钛酸钡材料加入微量稀土元素进行适当热处理居里温度附近电阻率陡增几数量级产生PTC效应此效应与BaTiO3晶体铁电性及其居里温度附近材料相变有关．钛酸钡半导瓷种多晶材料晶粒之间存着晶粒间界面．该半导瓷当达某特定温度或电压晶体粒界发生变化从而电阻急剧变化．
钛酸钡半导瓷PTC效应起因于粒界（晶粒间界）．对于导电电子来说晶粒间界面相当于势垒．当温度低时由于钛酸钡内电场作用导致电子极容易越过势垒则电阻值较小．当温度升高居里点温度（即临界温度）附近时内电场受破坏能帮助导电电子越过势垒．相当于势垒升高电阻值突增大产生PTC效应．钛酸钡半导瓷PTC效应物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人钡缺位模型和叠加势垒模型们分别从同方面对PTC效应作出了合理解释．
实验表明工作温度范围内PTC热敏电阻电阻-温度特性近似用实验公式表示：
RT=RT0expBp（T-T0）
式RT、RT0表示温度T、T0时电阻值Bp该种材料材料常数．
PTC效应起源于陶瓷粒界和粒界间析出相性质并随杂质种类、浓度、烧结条件等而产生显著变化．近进入实用化热敏电阻有利用硅片硅温度敏感元件体型且精度高PTC热敏电阻由n型硅构成因其杂质产生电子散射随温度上升而增加从而电阻增加．
PTC热敏电阻于1950年出现随1954年出现了钛酸钡主要材料PTC热敏电阻．PTC热敏电阻工业上用作温度测量与控制也用于汽车某部位温度检测与调节还大量用于民用设备控制瞬间开水器水温、空调器与冷库温度利用本身加热作气体分析和风速机等方面．下面简介例对加热器、马达、变压器、大功率晶体管等电器加热和过热保护方面应用
PTC热敏电阻除用作加热元件外同时还能起开关作用兼有敏感元件、加热器和开关三种功能称之热敏开关图2和3所示．电流通过元件引起温度升高即发热体温度上升当超过居里点温度电阻增加从而限制电流增加于电流下降导致元件温度降低电阻值减小又使电路电流增加元件温度升高周而复始因此具有使温度保持特定范围功能又起开关作用．利用种阻温特性做成加热源作加热元件应用有暖风器、电烙铁、烘衣柜、空调等还对电器起过热保护作用．3、 单簧管----干簧管吧干簧管 干簧管种磁敏特殊开关通常由两或三既导磁又导电材料做成簧片触点被封装充有惰性气体(氮、氦等)或真空玻璃管里玻璃管内管内平行封装簧片端部重叠并留有定间隙或相互接触构成开关常开或常闭接点
当永久磁铁靠近干簧管时或者由绕干簧管上面线圈通电形成磁场使簧片磁化时簧片接点会感应出极性相反磁极由于磁极极性相反而相互吸引当吸引磁力超过簧片抗力时分开接点便会吸合;当磁力减小定值时簧片抗力作用下接点又恢复初始状态样便完成了开关作用
因此作传感器用用于计数限位等等有种自行车公里计轮胎上粘上磁铁旁固定上两簧片干簧管构成装门上作开门时报警、问候等断线报警器制作也会用干簧管
干簧式继电器：
干簧管放线圈里制成干簧继电器
1干簧管结构：把两片即导电又导磁材料组成簧片平行封入充有撱性气体玻璃管组成开关元件两簧片端重叠并有定空隙便于形成接点
2干簧管工作原理：当永久磁铁靠近单簧管或者有绕单簧管线圈通电形成磁场使簧片磁化簧片接点部分感应出极性相反磁极异性相吸当吸引力大于弹簧弹力时接点会吸合；当磁力较小定程度时接点被弹簧弹力打开
2 干簧管接点形式有两种:常开接点（H）型平时打开只有簧片被磁化时接点才结合；二转换接点单簧管：结构上有三簧片第片用只导电导磁材料做成第二第三用即导电又导磁材料做成上下依次132平时由于弹力作用1、3相连；当有外界磁力2、3磁化相吸形成转换开关
3 干簧继电器:
同干簧继电器同时放置2～4单簧管得多对极点干簧继电器
4 干簧继电器优缺点：
1 体积小质量轻；2簧片轻而短有固有频率提高接点通断速度通断时间仅1～3ms比般电磁继电器快5～10倍；4接点与大气隔绝管内有稀有气体减少接点氧化合碳化；并且由于密封防止外界有机蒸气和尘埃杂质对接点侵蚀
----- http://baike.baidu.com/view/1048726.html?wtp=tt干簧管种磁敏特殊开关两触点由特殊材料制成被封装真空 玻璃管里只要用磁铁接近干簧管两节点会吸合起使电路导通因此作传感器用用于计数限位等等有种自行车公里计轮胎上粘上磁铁旁固定上干簧管构成装门上作开门时报警、问候等断线报警器制作也会用干簧管
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