光電二極體和光敏電阻 (LDR) 的區別


在電氣和電子工程中,自動化技術日益發展,這使得各種型別的感測器得到了廣泛的應用。有很多光感測器或光敏感測器被用於使電氣和電子電路自動執行。光感測器對光強度的變化敏感。兩種最常見的光感測器是**光電二極體**和**光敏電阻**(LDR)。

在這篇文章中,我們將探討光電二極體和 LDR 之間的所有區別及其描述。LDR 和光電二極體之間的一個主要區別是,LDR(光敏電阻)表現出雙向電阻,而光電二極體表現出單向電阻。

什麼是光電二極體?

一種對光敏感的**PIN結半導體二極體**(一種在p型和n型半導體區域之間具有寬本徵半導體區域的PN接面二極體),它可以將光能轉換為電能,稱為**光電二極體**。光電二極體吸收光子產生電流。

光電二極體的結構使得光能夠到達二極體的光敏部分。通常,光電二極體被設計為在反向偏置條件下工作。光電二極體的一個常見實際例子是太陽能電池。

光電二極體的工作原理基於**光電效應**,即當具有足夠能量的光子照射到光電二極體上時,就會形成電子-空穴對。如果這種光子的吸收發生在耗盡區,那麼電荷載流子(電子和空穴)就會被耗盡區的電場從結點處掃除。空穴向陽極移動,而電子向陰極移動,因此導致光電流的流動。

光電二極體的應用包括:用於測量光強度的儀器、煙霧密度測量、遙控系統、光耦合器等。

什麼是光敏電阻?

光敏電阻(也稱為 LDR 或光電阻或光電池或光導電電池)是一種無源電路元件,其電阻隨光強度的變化而變化。

LDR 的電阻隨著入射光強度的增加而減小。因此,光敏電阻表現出**光電導性**。當沒有光照射到 LDR 上時,即 LDR 處於黑暗狀態時,LDR 的電阻約為兆歐姆;而當光照射到 LDR 上時,其電阻減小,降至幾百歐姆的量級。

LDR 用於許多應用中,例如夜燈、太陽能路燈、基於雷射的安全系統、動態壓縮器等。

光電二極體和 LDR 的區別

LDR 和光電二極體都是兩種常見的光敏器件,用於許多應用中。但是,LDR 和光電二極體之間存在一些差異,如下表所示:

區別依據
光電二極體
光敏電阻
定義
光電二極體是一種 PIN 結半導體二極體,可以將光能轉換為電能。光敏電阻是一種無源電路元件,其電阻隨著入射光強度的增加而減小。
電路符號
其他名稱
光電二極體也稱為光感測器或光探測器或光檢測器。LDR 也稱為光電阻或光電池或光導電電池。
偏置
光電二極體主要設計用於反向偏置條件下工作。LDR 主要用於正向偏置條件下工作。
器件電阻
光電二極體充當單向電阻。LDR 充當雙向電阻。
材料
用於製造典型光電二極體的材料包括矽、鍺和銦鎵砷。硫化鎘主要用於製造 LDR。
響應時間
光電二極體的響應時間相對比 LDR 短,這使得它相對更快。LDR 的響應時間更長,這使得它相當慢。
應用
光電二極體廣泛應用於光度計、自動快門控制、煙霧探測器、遙控器、光耦合器、太陽能電池板、科學實驗和工業中光強度的精確測量等。LDR 主要用作光感測器。LDR 的一些其他應用包括路燈設計、基於雷射的安全系統、鬧鐘、太陽能路燈等。

結論

光電二極體和光敏電阻 (LDR) 是最常見的光感測器型別。光電二極體和 LDR 之間的主要區別在上表中列出。LDR 和光電二極體之間最顯著的區別在於,光電二極體主要設計用於反向偏置,而 LDR 設計用於雙向工作(即正向和反向)。

更新於:2022年7月21日

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