光電導探測器在生活中的應用實例

摘要：光電導探測器應用廣泛，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的原理和聲控燈延時時間控制方法。

關鍵詞：光敏電阻；聲光控；開關；延時

光電導探測器是指利用半導體材料的光電導效應制成的一種光探測器件。光電導效應是指由輻射引起被照射材料電導率改變的一種物理現象。

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

聲光控電路是目前應用非常廣泛的一種自動控制電路，廣泛應用于樓梯照明燈的自動控制。當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，照明燈才會發光，應用非常方便。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市電經二極管VD1～VD4整流電路的整流，R1、VD6、C1組成+9V穩壓濾波電路，三極管VT從R5獲得正向偏置。

當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，F1B則輸出低電平。此時，8、9腳輸入低電平，F1C輸出高電平，于是F1D輸出低電平，因此晶閘管VS是關斷的，電燈H不亮。

當光線較弱時，G阻值增大，近于斷開狀態，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呈導通狀態，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產生電信號。此信號經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，F1B輸出高電位，使二極管VD5導通，C2迅速充電；與此同時，F1C輸入高電平，輸出低電平，F1D輸出高電平，VS經R2獲得高電位而導通，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應有一定的點亮時間，這就需要一定的時間延遲，其工作過程是：當聲音信號消失后，M點恢復到低電平狀態，于是F1A輸出高電平，F1B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，F1D輸出高電平，使VS導通，使H繼續點燃；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，當低到一定電平，促使F1C輸出高電平，VS立即關斷，從而使電燈H熄滅。

二、聲光控開關燈延時時間控制

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

當電容器C2容量一定時，適當增大或減小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調整，適當調整R7，可改變MIC的靈敏度。當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

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

參考文獻：

[1]模擬電子技術基礎.華成英.高等教育出版社

[2]電子設計從零開始.楊欣.清華大學出版社

[3]模擬電路項目教程.張杰 韓敬東.北京交通大學出版社

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