光敏二极管测量方法
一、电阻测量法(使用万用表电阻档)
1、暗阻测量
操作:将万用表置于电阻档的高量程(如R×1kΩ或更高)。用遮光物(如黑纸、手)完全罩住光敏二极管,使其处于完全黑暗环境。将红、黑表笔分别接触光敏二极管的两个引脚,记录一次电阻值;然后交换表笔再测量一次。
现象分析与判断:
正常情况:第一次测量(红表笔接光敏二极管负极、黑表笔接正极,反向偏置)时,电阻值(反向暗阻)应非常大,通常在几百kΩ至几MΩ甚至无穷大,这反映PN结在无光时的反向截止特性;第二次交换表笔(红表笔接正极、黑表笔接负极,正向偏置)时,电阻值(正向电阻)应显著减小,通常在几千Ω量级,这反映PN结的正向导通特性。
异常情况:如果两次测量的阻值都非常小(几Ω或几十Ω),说明器件内部可能已击穿短路。如果反向暗阻仅为kΩ量级(远小于正常范围),或正向电阻极大(接近反向暗阻),可能器件已老化或损坏。
2、亮阻测量
操作:保持万用表电阻档位不变。用稳定光源(如手电筒)近距离照射光敏二极管的受光面。
现象分析与判断:
正常情况:电阻值应显著下降,通常降至几kΩ甚至几百Ω以下(具体数值与光照强度、器件型号有关)。光照越强,阻值越小。这验证了其光电导特性。
异常情况:如果受光照后电阻值变化很小或几乎没有变化,说明光敏二极管的光电转换功能失效,可以判定为损坏。
二、电压测量法(使用万用表电压档)
1、操作:将万用表拨至直流电压档(如2V档)。将红表笔接光敏二极管正极(阳极),黑表笔接负极(阴极)。在完全黑暗环境下,测量其两端电压,理论上应接近0V。用光源照射其受光面,观察电压表示数。
2、现象分析与判断:
正常情况:受光后,万用表应显示一个开路正向电压,通常在零点几伏特之间。光照越强,产生的光生电压一般越高。
异常情况:如果无论有无光照,电压始终为0或远低于预期值,则表明器件可能损坏。
三、简易响应特性与线性度测试
1、操作:使用电阻测量法或电压测量法作为基础。在测量过程中,快速地在光敏二极管前晃动遮挡物,使其处于“明-暗-明”的交替变化中。
2、现象分析与判断:
正常情况:万用表的示数(电阻或电压)应能随着光线的有无而快速、明显地跳动。这证明器件对光变化有响应。
异常情况:表示数变化迟钝、无变化或变化不规则,则表明器件响应特性差或已损坏。
四、测量注意事项
1、光源选择:不同光敏二极管对波长(颜色)的敏感性不同。白光光源是通用的选择,但若知器件对特定波长(如红外)敏感,应使用对应光源。
2、避免过强光照:极端强光(如激光直射)可能永久性损坏光敏二极管的敏感区。
3、万用表档位:测量电阻时,先从高阻档位开始,避免因低阻档位的测试电流过大而影响判断或损坏器件。
4、结果对比:当对测量结果存疑时,与一个已知良好的同型号光敏二极管在相同条件下进行对比测试,是最可靠的判断方法。