光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光强检测。
光敏电阻所检测的光强即所接收到的信号一般都非常微弱，要对这样的微弱信号进行处理，一般都要先进行预处理，由光敏电阻的电阻的改变，来引起可调电阻W1两端电压的改变，进而实现光强的检测，光强检测电路还可以有光电二极管，光电二极管一般有两种模式工作：零偏置工作和反偏置工作，，在光伏模式时，光电二极管可非常精确的线性工作；而在光导模式时，光电二极管可实现较高的切换速度，但要牺牲一定的线性。事实上，在反偏置条件下，即使无光照，仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流，这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声；在反偏置时，由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此，在设计光电二极管电路的过程中，通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计，而不是对两种模式都进行最优化设计， 一般来说，在光电精密测量中，被测信号都比较微弱，因此，暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号，所以，尽量避免噪声干扰是首要任务，所以，设计时采用光伏模式
众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换，从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量，同时受各种不同传感器灵敏度的限制，因而所得到的电量自然是小信号，一般不能直接用于采样处理。本设计之所以采用光敏电阻，是因为由光敏电阻组成的电路设计
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简单，成本低，实际上光强检测还可以用光电三极管，但是光电三极管比用光电二极管电路更复杂，光电三极管靠光的照谢量来控制电流的器件。它可等效看作一个光电二极管与一只晶体三极管的结合，所以它具有放大作用。其最常用的材料是硅，一般仅引出集电极和发射极，其外形与发光二极管一样（也有引出基极的光电三极管，它常作温度补尝用）。它的光谱范围与光电二极管相同。位置信息检出的受光器件，广泛用于光探测器、光电耦合、编码器、译码器、特性识别、过程控制、激光接收、自动控制设备以及各种光电开关等方面但是光电三极管要设置工作点，比较麻烦。通常后面都要加放大，光电二极管不需要前面先进行放大，所以最终还是采用光敏电阻和两个可变电阻W1、W2，来实现光强检测。
2.1.2光强信号处理电路
图中所示光强信号处理电路是主要由如图4所示NE555定时器以及分压电阻和电容组成的。光敏电阻阻值的改变要想被电路所识别，就要让其通过改变电位或者电流来实现。光强监测电路实际上就是一个光敏电阻，即当光敏电阻RD接收到的入射光强时，电阻减小，入射光弱时，电阻增大，在光敏电阻的阻值变化的同时影响与其并联的支路电压，进而将光信号转换为电信号。本电路让光敏电阻与W1、W2串联之后再与NE555定时器并联。W1、W2在此起分压作用，并且根据光敏电阻阻值变化范围的不同可调节W1、W2与之相适应。
基于NE555定时器设计的光强信号分析检测与处理电路如图4
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图3 光强检测和光信号处理电路
NE555定时器在此相当于施密特触发器，通过比较W1的滑动触头端的电位与NE555定时器“2/3VCC”与“1/3VCC”处电位的不同使之输出相应的高低电平。然而在此不采用较为简单的运算放大器作为比较电路的原因是：（1）NE555定时器本身具有被比较电位，即由3个相同阻值的电阻分压构成的“2/3VCC”电位点与“1/3VCC”电位点。（2）NE555定时器本身输出的高电平与它的电源输入电压相等，这就为以后控制电路BJT的使用提供了方便。（3）NE555定时器应用广泛，封装完善，
2.1.3NE555原理
NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用
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NE555555定时器VCCDISC TH CONE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大
GND TR OUT RD 图4 NE555
1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。
2.它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。
3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。
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相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
图5NE555定时器原理图 NE555接脚图如图4
Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为
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