日期：2023-06-02
在電氣和電子工程中，自動化日益增加，這需要使用各種類型的傳感器。有許多光電傳感器或光傳感器用于使電氣和電子電路自動運行。光傳感器對光的強(qiáng)度敏感。兩種最常見的光傳感器是光電二極管和光敏電阻(LDR)。在本文中，我們將了解光電二極管和 LDR 之間的所有區(qū)別及其描述。LDR 和光電二極管之間的一個主要區(qū)別是 LDR(光敏電阻)顯示雙向電阻，而光電二極管顯示單向電阻。
光敏二極管一、產(chǎn)生電流
將光能轉(zhuǎn)換為電能的光敏PIN結(jié)半導(dǎo)體二極管(PN結(jié)二極管，在p型和n型半導(dǎo)體區(qū)之間有寬的本征半導(dǎo)體區(qū))稱為光敏二極管。光敏二極管吸收光子以產(chǎn)生電流。光敏二極管的結(jié)構(gòu)允許光線到達(dá)二極管的光敏部分。通常，光電二極管設(shè)計為在反向偏壓下工作。光電二極管的一個常見實際例子是太陽能電池。光敏二極管的工作原理基于光電效應(yīng)，即當(dāng)足夠能量的光子撞擊光電二極管時，形成電子-空穴對。如果這種光子吸收發(fā)生在耗盡區(qū)，則載流子(電子和空穴)會被耗盡區(qū)的電場從結(jié)處掃除?？昭ㄏ蜿枠O移動，而電子向陰極移動，從而導(dǎo)致光電流流動。光敏二極管的應(yīng)用包括：用于測量光強(qiáng)度的儀器、煙霧密度的測量、遙控系統(tǒng)、光耦合器等。
光敏二極管二、安全性
光敏電阻器(也稱為 LDR 或光敏電阻或光電池或光導(dǎo)電池)是一種無源電路元件，其電阻隨光強(qiáng)度的變化而變化。LDR 的電阻隨著入射光強(qiáng)度的增加而降低。因此，光敏電阻器表現(xiàn)出光電導(dǎo)性。當(dāng)沒有光入射到LDR上時，即LDR處于黑暗中，則LDR的電阻為兆歐量級，而當(dāng)光入射到LDR上時，其電阻減小并變?yōu)檎讱W量級幾百歐姆。LDR 用于許多應(yīng)用，例如夜燈、太陽能路燈、基于激光的安全系統(tǒng)、動態(tài)壓縮機(jī)等。光敏二極管和光敏電阻器 (LDR) 是最常見的光電傳感器類型。上表列出了光電二極管和 LDR 之間的主要區(qū)別。LDR 和光電二極管之間最顯著的區(qū)別是，光電二極管主要設(shè)計用于在反向偏壓下工作，而 LDR 設(shè)計用于雙向工作(即正向和反向)。
光敏二極管三、穩(wěn)定性高
硅光電二極管應(yīng)用廣泛且價格低廉。那么為什么要使用 LED 作為光傳感器呢?LED 檢測窄帶波長，這就是為什么我稱它們?yōu)楣庾V選擇性光電二極管。硅光電二極管具有非常寬的光譜響應(yīng)，大約 400nm(紫色)到 1,000nm(不可見的近紅外)，并且需要昂貴的濾光片來檢測特定波長。隨著時間的推移，大多數(shù) LED 的靈敏度都非常穩(wěn)定。硅光電二極管也是如此——但濾波器的壽命有限。
光敏二極管四、檢測光
LED 既可以發(fā)光也可以檢測光。這意味著可以在每一端僅使用一個 LED 來建立光學(xué)數(shù)據(jù)鏈路，因為不需要單獨的發(fā)送和接收 LED。LED 甚至比光電二極管更便宜且應(yīng)用更廣泛。LED 作為光傳感器的缺點沒有傳感器是完美的。LED 不像大多數(shù)硅光電二極管那樣對光敏感。LED 對溫度敏感。這會給室外傳感器帶來問題。一種解決方案是在 LED 附近安裝一個溫度傳感器，以便實時或在處理數(shù)據(jù)時應(yīng)用校正信號。我測試過的一些 LED 會逐漸失去靈敏度。
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