光電器件識(shí)別與檢測(cè)

光電器件識(shí)別與檢測(cè)第一頁(yè)，共49頁(yè)。光電器件識(shí)讀與檢測(cè)電子電工專業(yè)第二頁(yè)，共49頁(yè)?！?光敏電阻利用半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)制成的器件。典型的光電導(dǎo)器件為光敏電阻?；驹砼c結(jié)構(gòu)

光敏電阻又稱光導(dǎo)管，它幾乎都是用半導(dǎo)體材料制成的光電器件。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。無(wú)光照時(shí)，光敏電阻值（暗電阻）很大，電路中電流（暗電流）很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好，亮電阻越小越好，此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。實(shí)際光敏電阻的暗電阻一般在兆歐量級(jí)，亮電阻在幾千歐量以下。第三頁(yè)，共49頁(yè)。圖1光敏電阻結(jié)構(gòu)(a)光敏電阻結(jié)構(gòu)；(b)光敏電阻電極；(c)光敏電阻接線圖第四頁(yè)，共49頁(yè)。2.光敏電阻的主要參數(shù)及特點(diǎn)光敏電阻的主要參數(shù)有：(1)暗電阻光敏電阻在不受光照射時(shí)的阻值稱為暗電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為暗電流。

(2)亮電流光敏電阻在受光照射時(shí)的電阻稱為亮電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為亮電流。

(3)光電流亮電流與暗電流之差稱為光電流。第五頁(yè)，共49頁(yè)。光敏電阻的使用

光敏電阻的重要特點(diǎn)是，光譜響應(yīng)范圍寬，測(cè)光范圍寬，靈敏度高，無(wú)極性之分。但由于材料不同，在性能上差別較大。使用中應(yīng)注意：

1）當(dāng)用于模擬量測(cè)量時(shí)，因光照指數(shù)與光照強(qiáng)弱有關(guān)，只有在弱光照下光電流與入射輻射通量成線性關(guān)系。

2）光敏電阻的溫度特性很復(fù)雜，電阻溫度系數(shù)有正有負(fù)，一般說(shuō)，光敏電阻不適于在高溫下使用，溫度高時(shí)輸出將明顯減小，甚至無(wú)輸出。

3）光敏電阻頻帶寬度都比較窄，在室溫下只有少數(shù)品種能超過(guò)1000Hz，而且光電增益與帶寬之積為一常量，如要求帶寬較寬，必須以犧牲靈敏度為代價(jià)。

4）設(shè)計(jì)負(fù)載電阻時(shí)，應(yīng)考慮到光敏電阻的額定功耗，負(fù)載電阻值不能很小。

第六頁(yè)，共49頁(yè)。光敏電阻的應(yīng)用電路一

火焰檢測(cè)報(bào)警器電路第七頁(yè)，共49頁(yè)。光敏電阻的應(yīng)用二

照相機(jī)電子快門電路第八頁(yè)，共49頁(yè)。光敏電阻的應(yīng)用三

照明燈自動(dòng)控制電路第九頁(yè)，共49頁(yè)。2發(fā)光二極管發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱LED，是一種能將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件，由磷化鎵、砷化鎵、磷砷化鎵、砷磷化鎵等半導(dǎo)體材料制成。下一頁(yè)本節(jié)目錄發(fā)光二極管在電路中用文字符號(hào)VD表示，其圖形符號(hào)如圖8-1所示。第十頁(yè)，共49頁(yè)。圖

常見LED的外形第十一頁(yè)，共49頁(yè)。第十二頁(yè)，共49頁(yè)。國(guó)際上大功率的LED光源產(chǎn)品第十三頁(yè)，共49頁(yè)。點(diǎn)式LED字段式LED點(diǎn)陣式LED光柱式LEDLED的類型第十四頁(yè)，共49頁(yè)。（1）最大工作電流IFMIFM是指發(fā)光二極管長(zhǎng)期正常工作所允許通過(guò)的最大正向電流。使用中不能超過(guò)此值，否則將會(huì)燒毀發(fā)光二極管。2）最高反向電壓URMURM是指發(fā)光二極管在不被擊穿的前提下，所能承受的最大反向電壓。使用中不應(yīng)使發(fā)光二極管承受超過(guò)此參數(shù)值，否則發(fā)光二極管將可能被擊穿。上一頁(yè)下一頁(yè)2．發(fā)光二極管的主要參數(shù)本小節(jié)目錄第十五頁(yè)，共49頁(yè)。用萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)光二極管時(shí)，使用“R×10k”檔。因?yàn)榘l(fā)光二極管的管壓降一般為1.7V以上，而萬(wàn)用表“R×1k”及其以下各電阻檔表內(nèi)電池僅為1.5V，低于管壓降，無(wú)論正、反向接入，發(fā)光二極管都不可能導(dǎo)通，也就無(wú)法檢測(cè)。用“R×10k”檔時(shí)表內(nèi)接有15V（有些萬(wàn)用表為9V）電池，高于管壓降，所以可以用來(lái)檢測(cè)發(fā)光二極管。（注意：電流不能超過(guò)IFM，易燒壞）上一頁(yè)下一頁(yè)返回3．發(fā)光二極管的檢測(cè)第十六頁(yè)，共49頁(yè)。（1）發(fā)光二極管正、負(fù)極的判別通常，發(fā)光二極管兩管腳中，較長(zhǎng)的是正極，較短的是負(fù)極。對(duì)于透明或半透明塑料封裝的發(fā)光二極管，可以用肉眼觀察到它的內(nèi)部電極的形狀，內(nèi)電極較小的為正極，內(nèi)電極較大的為負(fù)極。如圖所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回發(fā)光二極管的引腳識(shí)別第十七頁(yè)，共49頁(yè)。用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)光二極管的正反向電阻，其中電阻值小的那一次為正向電阻，黑表筆所接引腳為發(fā)光二極管的正極，紅表筆所接引腳為發(fā)光二極管的負(fù)極。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第十八頁(yè)，共49頁(yè)。（2）用萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)光二極管的性能檢測(cè)時(shí)，將萬(wàn)用表的黑表筆（表內(nèi)電池正極）接LED正極，紅表筆（表內(nèi)電池負(fù)極）接LED負(fù)極，這時(shí)發(fā)光二極管為正向驅(qū)動(dòng)，表針應(yīng)偏轉(zhuǎn)過(guò)半，同時(shí)LED中有一個(gè)發(fā)光亮點(diǎn)。再將兩表筆對(duì)調(diào)后與發(fā)光二極管相連接，這時(shí)發(fā)光二極管為反向驅(qū)動(dòng)，指針應(yīng)不動(dòng)，LED無(wú)發(fā)光亮點(diǎn)。如果無(wú)論正向驅(qū)動(dòng)還是反向驅(qū)動(dòng)，表針都偏轉(zhuǎn)到頭或都不動(dòng)，則說(shuō)明該發(fā)光二極管已損壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第十九頁(yè)，共49頁(yè)。普通發(fā)光二極管的工作電壓一般都為1.7~2.5V，電路只要滿足工作電壓的要求，不論是直流還是交流都可以?？筛鶕?jù)要求選擇發(fā)光二極管的發(fā)光顏色；根據(jù)安裝位置，選擇發(fā)光二極管的形狀和尺寸。上一頁(yè)下一頁(yè)4．發(fā)光二極管的正確選用本小節(jié)目錄第二十頁(yè)，共49頁(yè)。（1）若用電壓源驅(qū)動(dòng)，則應(yīng)在電路中串接限流電阻，以限制流過(guò)管子的正向電流，防止LED因電流過(guò)大而損壞。（2）交流驅(qū)動(dòng)時(shí)，為防止LED被反向擊穿，可在其兩端并聯(lián)反極性整流二極管保護(hù)。（3）在焊接發(fā)光二極管時(shí)，烙鐵的溫度不應(yīng)過(guò)高或焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免損壞發(fā)光二極管。上一頁(yè)下一頁(yè)本小節(jié)目錄使用發(fā)光二極管時(shí)應(yīng)注意不要超過(guò)其最大功耗、最大正向電流和反向擊穿電壓等，并注意以下幾個(gè)問題：第二十一頁(yè)，共49頁(yè)。LED在景觀照明中的應(yīng)用第二十二頁(yè)，共49頁(yè)。LED在上海東方明珠的應(yīng)用第二十三頁(yè)，共49頁(yè)。光電二極管又叫光敏二極管，是一種能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件。其外形和電路圖形符號(hào)如圖所示。上一頁(yè)下一頁(yè)3光電二極管本節(jié)目錄圖

光電二極管的外形與電路符號(hào)第二十四頁(yè)，共49頁(yè)。常見的有透明塑封光電二極管、金屬殼封裝光電二極管、樹脂封裝光電二極管等。光電二極管有許多種類、常用的有PN結(jié)型、PIN結(jié)型、雪崩型和肖特基結(jié)型等。用得最多的是硅材料PN結(jié)型光電二極管。上一頁(yè)下一頁(yè)本小節(jié)目錄第二十五頁(yè)，共49頁(yè)。光電二極管的作用是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，其通常工作在反向電壓狀態(tài)，如所示。上一頁(yè)下一頁(yè)1．光電二極管的工作原理本小節(jié)目錄圖8-5第二十六頁(yè)，共49頁(yè)。（1）最高工作電壓URM最高工作電壓URM是指在無(wú)光照、反向電流不超過(guò)規(guī)定值的前提下，光電二極管所允許加的最高反向電壓。使用中，不能超過(guò)此參數(shù)值。（2）光電流IL光電流IL是指在受到一定光照時(shí)，工作在反向電壓下的光電二極管中所流過(guò)的電流，約為幾十微安。一般情況下，選用光電流較大的光電二極管效果較好。（3）暗電流ID管子加反向電壓無(wú)光照時(shí)，光電二極管導(dǎo)通的反向電流，或叫反向漏電流。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2．光電二極管的參數(shù)第二十七頁(yè)，共49頁(yè)。光電二極管兩管腳有正、負(fù)極之分，通常，靠近管鍵或色點(diǎn)的是正極，另一腳是負(fù)極；較長(zhǎng)的是正極，較短的是負(fù)極。如所示。上一頁(yè)下一頁(yè)（1）光電二極管的正、負(fù)極判別返回圖

光電二極管的正、負(fù)極判別3．光電二極管的檢測(cè)第二十八頁(yè)，共49頁(yè)。將萬(wàn)用表置“R×lK”擋，黑表筆（表內(nèi)電池正極）接光電二極管正極，紅表筆接負(fù)極，測(cè)其正向電阻，應(yīng)為10~20kΩ；對(duì)調(diào)兩表筆，即紅表筆接光電二極管正極，黑表筆接負(fù)極，然后用一遮光物（例如黑紙片等）將光電二極管的透明窗口遮住，這時(shí)測(cè)得的是無(wú)光照情況下的反向電阻，應(yīng)為無(wú)窮大；移去遮光物，使光電二極管的透明窗口朝向光源（自然光、白熾燈或手電筒等)，這時(shí)表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)至幾kΩ處，這說(shuō)明被測(cè)管是好的。如果在無(wú)光照和有光照時(shí)測(cè)得的反向電阻均為0或無(wú)窮大，則說(shuō)明此光電二極管是壞的，不能使用。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回（2）用萬(wàn)用表檢測(cè)光電二極管的好壞第二十九頁(yè)，共49頁(yè)。光電二極管的種類很多，而且參數(shù)相差較大，選用時(shí)要根據(jù)電路的要求。首先確定選用什么類別的，再確定選用什么型號(hào)的，最后再?gòu)耐吞?hào)中選用參數(shù)滿足電路要求的光電二極管。上一頁(yè)下一頁(yè)4．光電二極管的正確選用本小節(jié)目錄第三十頁(yè)，共49頁(yè)。4．光電三極管光電三極管的作用也是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。但是，光電二極管的光電轉(zhuǎn)換的靈敏度低，而光電三極管實(shí)質(zhì)是在光電二極管的基礎(chǔ)上加了一級(jí)放大，其光電轉(zhuǎn)換的靈敏度大大提高。光電三極管為NPN結(jié)構(gòu)，基極即為光窗口。大多數(shù)光電三極管只有發(fā)射極E和集電極C兩個(gè)管腳。也有部分光電三極管基極B有引出管腳，作為溫度補(bǔ)償，不用時(shí)可將其剪去。光電三極管的外形和電路圖形符號(hào)如圖8-7所示。上一頁(yè)下一頁(yè)本小節(jié)目錄圖

光電三極管的外形與電路符號(hào)第三十一頁(yè)，共49頁(yè)。光電三極管可以等效為光電二極管和一般三極管的組合元件。如圖所示。圖中ICBO隨入射光的變化而變化，約為幾十微安，而由于三極管的電流放大作用，集電極電流ICEO可達(dá)基極電流的幾十倍。因此，光電三極管具有較高的光電轉(zhuǎn)換的靈敏度。上一頁(yè)下一頁(yè)2．光電三極管的工作原理本小節(jié)目錄圖

光電三極管的等效電路第三十二頁(yè)，共49頁(yè)?？拷苕I或色點(diǎn)的是發(fā)射極E，離管鍵或色點(diǎn)較遠(yuǎn)的是集電極C，較長(zhǎng)的管腳是發(fā)射極E，較短的管腳是集電極C。如圖所示。上一頁(yè)下一頁(yè)（1）從外觀上檢查判別光電三極管的引腳返回圖

光電三極管的引腳識(shí)別3．光電三極管的檢測(cè)第三十三頁(yè)，共49頁(yè)。將萬(wàn)用表置于“R×1k”擋，用黑表筆接光電二極管的集電極C，紅表筆接光電三極管的發(fā)射極E。用遮光物遮住光電三極管的光窗口，由于沒有光照，光電三極管中沒有電流，其電阻值應(yīng)接近無(wú)窮大；移去遮光物，將光電三極管的光窗口朝向光源，這時(shí)萬(wàn)用表的指針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)至幾kΩ或1kΩ左右，指針的偏轉(zhuǎn)大小表征光電三極管的靈敏度。（2）用萬(wàn)用表檢測(cè)光電三極管的好壞上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三十四頁(yè)，共49頁(yè)?；驹?–ce發(fā)光器件LED受光器件光電二極管光電三極管實(shí)現(xiàn)

電-光-電

傳輸和轉(zhuǎn)換上一頁(yè)下一頁(yè)4光電耦合器光電耦合器是實(shí)現(xiàn)光電耦合的基本器件，它將發(fā)光器件(如紅外發(fā)光二極管)與受光器件（如光電二極管、光電三極管）共同封裝在一起。第三十五頁(yè)，共49頁(yè)。光點(diǎn)耦合器的符號(hào)與外形返回符號(hào)外形符號(hào)外形1光電耦合器的種類光耦合器外形有兩種，其中國(guó)產(chǎn)的GD14型等，管腳為雙向同軸的塑封結(jié)構(gòu)；國(guó)產(chǎn)GH301和進(jìn)口產(chǎn)品4N25型等為雙列直插式結(jié)構(gòu)，并有四腳和六腳兩種，如圖所示。第三十六頁(yè)，共49頁(yè)。圖

光電耦合器的類型與電路符號(hào)返回

通用型通用型光電場(chǎng)效應(yīng)管型（無(wú)基極引線）（有基極引線）

光集成電路型光電二極管型光電晶閘管型第三十七頁(yè)，共49頁(yè)。3光電耦合器的檢測(cè)

光電耦合器也可用萬(wàn)用表檢測(cè)，輸入部分和檢測(cè)發(fā)光二極管相同，輸出部分與受光器件類型有關(guān)，對(duì)于輸出為光電二極管、三極管的，則可按光電二極管、光電三極管的檢測(cè)方測(cè)量。下面以通用型光電耦合器為例，介紹光電耦合器的檢測(cè)方法。下一頁(yè)本節(jié)目錄1．靜態(tài)檢測(cè)由于光電耦合器的發(fā)射管(輸入端)和接收管(輸出端)是相互隔離的，因此可以用萬(wàn)用表單獨(dú)檢測(cè)這兩部分。第三十八頁(yè)，共49頁(yè)。

將萬(wàn)用表置于R×1k或R×100擋，測(cè)發(fā)光二極管的正、反向電阻值。正常情況下，正向電阻值為幾百Ω，反向電阻值為幾kΩ至幾十kΩ。要注意不能用萬(wàn)用表的R×10k擋，由于光電耦合器內(nèi)部的發(fā)光二極管的工作電壓一般為1.5~2.3V，而萬(wàn)用表的R×10k擋內(nèi)有9V以上電池，會(huì)導(dǎo)致發(fā)光二極管擊穿。上一頁(yè)下一頁(yè)本小節(jié)目錄測(cè)量接收管的集電結(jié)和發(fā)射結(jié)電阻．無(wú)論正測(cè)、反測(cè)其阻值都應(yīng)為無(wú)窮大，否則接收管易損壞。第三十九頁(yè)，共49頁(yè)。給光電耦合器的輸入端加一電壓，使發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)檢測(cè)輸出端光電三極管有無(wú)產(chǎn)生電流，以此來(lái)檢測(cè)該光電耦合器的好壞。上一頁(yè)下一頁(yè)2．動(dòng)態(tài)檢測(cè)本小節(jié)目錄檢測(cè)時(shí)可用兩塊萬(wàn)用表，將一塊萬(wàn)用表置R×1擋，黑表筆接發(fā)射二極管的正極，紅表筆接發(fā)射二極管的負(fù)極，為發(fā)射二極管提供驅(qū)動(dòng)電流，使二極管發(fā)光。將另一塊萬(wàn)用表置R×100Ω擋，黑表筆接光電三極管的集電極，紅表筆接發(fā)射極，當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，光電晶體管集電極、發(fā)射極間的阻值，應(yīng)由無(wú)窮大變?yōu)榇蠹s幾十Ω。第四十頁(yè)，共49頁(yè)。保持這種連接，將與發(fā)光二極管連接的萬(wàn)用表置R×100Ω擋，降低驅(qū)動(dòng)電流，發(fā)光二極管發(fā)的光減弱，此時(shí)光電三極管產(chǎn)生的電流就小了，表現(xiàn)在萬(wàn)用表指示電阻值變大了（大約由幾十Ω變?yōu)閹譳Ω）。如果接收管輸出兩端之間的阻值變化不大，說(shuō)明該光電耦合器已損壞而不能使用。上一頁(yè)本小節(jié)目錄第四十一頁(yè)，共49頁(yè)。5LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管是把二極管制成條狀，再按照一定方式連接，組成數(shù)字“8”而構(gòu)成的。LED數(shù)碼管是數(shù)字式顯示裝置的重要部件。它具有體積小、功耗低、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯示清晰、易于與集成電路匹配等優(yōu)點(diǎn)。適用于數(shù)字化儀表及各種終端設(shè)備中作數(shù)字顯示器件。下一頁(yè)本章目錄第四十二頁(yè)，共49頁(yè)。1LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)和工作原理LED數(shù)碼管有共陰極與共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8-12所示。a~g代表7個(gè)筆段的驅(qū)動(dòng)端，DP是小數(shù)點(diǎn)。第3腳與第8腳內(nèi)部連通，為公共端。下一頁(yè)本節(jié)目錄第四十三頁(yè)，共49頁(yè)。對(duì)于共陽(yáng)極LED數(shù)碼管，將8只發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接起來(lái)作為公共陽(yáng)極。其工作特點(diǎn)是當(dāng)筆段驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平而公共陽(yáng)極接高電平時(shí)，相應(yīng)筆段就發(fā)光。上一頁(yè)下一頁(yè)本節(jié)目錄對(duì)于共陰極LED數(shù)碼管，則相反，將8只發(fā)光二極管