光敏传感器的原理和应用

光敏传感器是把光信号变成电信号的一种传感器。光敏传感器并不局限于检测可见光，有的还可用于检测不可见光(包括红外线、紫外线)。光敏传感器主要包括：光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、集成光敏传感器、太阳能电池、图像传感器(CCD型、MOS型、CPD型)等。

图1是利用2CU1光敏二极管构成的路灯亮、熄自动控制电路。其原理是：当天快黑时，光敏二极管VD由于无光照，反向电阻增大，于是晶体管VT1的b极电压升至4V左右，VT1导通，VT2截止，继电器J释放，常闭触点JK闭合，接通220V电路，灯泡点亮。当天明时，由于光敏二极管受到光照，反向电阻减小→VT1的b极电压下降至0．7V以下→VT1截止→VT2导通→J叮得电吸合有→JK断开→路灯L熄灭。
图2是由光敏三极管作为传感器构成的自动控制闪光标志灯实用电路，由5只元件构成。其原理是：在白天由于光照较强，光敏三极管VT(3DU5)的c、e极内阻较小，使振荡及驱动IC(M5232L)的⑦脚电压高于M5232L内部基准电压，内部振荡器停止工作，驱动器无输出，即⑥脚外接的标志灯不亮。当晚上无明显光照时，VT的c、e极内阻增大，使IC⑦脚电压低于内部基准电压，于是内部的振荡器开始振荡，驱动器也开始工作，驱动标忐灯以1．5～2．0Hz范围内某一频率闪光。图中RP为控制灵敏度调节电阻，阻值调大，灵敏度提高；反之变低。

图3是采用光敏电阻构成的光源自动跟踪电路图。图中R1、R2是两只光敏电阻与RP、R3构成电桥，调节凸透镜1和2与R1、R2的距离，使它们的焦点正好落在R1、R2上。在无光源光照时，调节RP使电桥平衡，即运放正、反相输入端电压相等，输出端无输出。此时发光二极管LED1、LED2均不发光，对应的旋转驱动系统也不工作。当有光照时，R1、R2阻值变小，电桥平衡破坏，此时运放无论是正相输入端电压高于反相输入端，还是反相输入端电压高于正相输入端，它的输出端均会有输出，只不过是当正相输入端电压高于反相输入端电压时，输出端输出正电压，此时LED1点亮。反之，当正相输入端电压低于反相输入端电压时，输出端输出负电压，此时LED2点亮。图中R8为灵敏度控制电阻，阻值增大，灵敏度提高，反之亦然。如果在输出端再接上驱动电机的驱动电路(驱动电机控制透镜1、2的放置方向)，就可以构成光源的自动跟踪系统。如果硅太阳能电池板、太阳能灶、太阳能热水器的热接收管能配上这种自动跟踪系统，则其太阳能利用率将会大大提高。