光電導(dǎo)探測器在生活中的應(yīng)用實例

摘要：光電導(dǎo)探測器應(yīng)用廣泛，本文以光敏電阻為例加以說明。本文以一款聲光控開關(guān)為例說明光敏電阻在生活中的重要作用，文章主要講解聲光控開關(guān)的原理和聲控?zé)粞訒r時間控制方法。

關(guān)鍵詞：光敏電阻；聲光控；開關(guān)；延時

光電導(dǎo)探測器是指利用半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種光探測器件。光電導(dǎo)效應(yīng)是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象。

光電導(dǎo)探測器在軍事和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域都有廣泛用途，在可見光或紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制以及光度計量等，其中光敏電阻是光電導(dǎo)檢測器中最重要的一個。本文以光敏電阻在聲光控開關(guān)電路中的應(yīng)用加以描述。

聲光控電路是目前應(yīng)用非常廣泛的一種自動控制電路，廣泛應(yīng)用于樓梯照明燈的自動控制。當(dāng)光線照度較強或無聲音時照明燈不亮，只有光線較暗，且聲音較強時，照明燈才會發(fā)光，應(yīng)用非常方便。電路如下圖所示：

一、電路及工作原理

聲光控電路原理圖如圖1所示。在圖示電路中，220V市電經(jīng)二極管VD1～VD4整流電路的整流，R1、VD6、C1組成+9V穩(wěn)壓濾波電路，三極管VT從R5獲得正向偏置。

當(dāng)有較強的光線照射到光敏電阻G上時，G阻值變小，Q點處于低電位，加到與非門F1A的一個輸入端1腳，此時不管2腳輸入為什么電平，其輸出端均為高電平，F(xiàn)1B則輸出低電平。此時，8、9腳輸入低電平，F(xiàn)1C輸出高電平，于是F1D輸出低電平，因此晶閘管VS是關(guān)斷的，電燈H不亮。

當(dāng)光線較弱時，G阻值增大，近于斷開狀態(tài)，于是Q點為高電位。但如果沒有聲音信號，駐極體話筒阻值較大，VT的基極電位較高，VT呈導(dǎo)通狀態(tài)，則M點仍處于低電位，所以F1A仍輸出高電平，電燈H仍然不亮。只有光線較弱，且有聲音信號存在時，聲音信號使話筒MIC產(chǎn)生電信號。此信號經(jīng)C3耦合到三極管VT的基極，使VT瞬時截止，M點迅速變成高電位。這時，M、Q兩點均處于高電位，使得F1A輸出端為低電位，F(xiàn)1B輸出高電位，使二極管VD5導(dǎo)通，C2迅速充電；與此同時，F(xiàn)1C輸入高電平，輸出低電平，F(xiàn)1D輸出高電平，VS經(jīng)R2獲得高電位而導(dǎo)通，電燈H點亮。一般聲音信號存在時間較短，所以VT的截止時間也較短。但燈H應(yīng)有一定的點亮?xí)r間，這就需要一定的時間延遲，其工作過程是：當(dāng)聲音信號消失后，M點恢復(fù)到低電平狀態(tài)，于是F1A輸出高電平，F(xiàn)1B輸出低電平，VD5截止。這時充足了電的C2開始時仍有電壓，其高電位加到F1C輸入端，使F1C輸出低電平，F(xiàn)1D輸出高電平，使VS導(dǎo)通，使H繼續(xù)點燃；同時C2通過R4放電，隨著時間的推移，C2兩端的電壓逐漸降低，當(dāng)?shù)偷揭欢娖剑偈笷1C輸出高電平，VS立即關(guān)斷，從而使電燈H熄滅。

二、聲光控開關(guān)燈延時時間控制

改變R4和C2的的大小可以改變聲光控開關(guān)燈的延時時間，當(dāng)R4一定時改變C2的值可以改變延時時間見表1。

當(dāng)電容器C2容量一定時，適當(dāng)增大或減小R4的阻值，可延長或縮短延遲時間，如表2所示。在本電路中，駐極體話筒MIC靈敏度由R7調(diào)整，適當(dāng)調(diào)整R7，可改變MIC的靈敏度。當(dāng)R7=22kΩ時，有效距離在十米左右，就可以使電燈H亮。若將R7改為44kΩ，有效距離將縮短至五米左右。

表2 電容C2=22uF時

光敏電阻是一類應(yīng)用廣泛的器件，不僅能檢測可見光的強弱，根據(jù)材料的不同還可以檢測紫外線輻射和紅外線輻射。根據(jù)這個原理可以制作出火災(zāi)報警裝置等等。

參考文獻：

[1]模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).華成英.高等教育出版社

[2]電子設(shè)計從零開始.楊欣.清華大學(xué)出版社

[3]模擬電路項目教程.張杰 韓敬東.北京交通大學(xué)出版社

作者簡介：王然升（1980，3—）男 漢族 山東諸城人 講師 煙臺師范學(xué)院 學(xué)士 青島科技大學(xué) 在職研究生 控制工程專業(yè)