Шта су фоторесистори, како раде и где се користе
Основни појмови и уређај
Фоторесистор је полуводички уређај чији отпор (ако је погодно - проводљивост) варира у зависности од тога колико је снажно осветљена његова осетљива површина. Конструкцијски се налазе у разним дизајнима. Најчешћи елементи овог дизајна, као што је приказано на слици испод. У исто време, за рад у специфичним условима, можете пронаћи фоторезистере затворене у металном кућишту са прозором кроз који светлост улази у осетљиву површину. Испод видите графички симбол на дијаграму.
Занимљиво: промена отпорности под утицајем светлосног тока назива се фоторезијски ефекат.
Принцип рада је следећи: између две проводљиве електроде постоји полуводич (на слици је приказан црвеном бојом), када полуводник није упаљен - његов отпор је висок, до неколико мегохма. Када је ово подручје осветљено, његова проводљивост се нагло повећава, а отпор се према томе смањује.
Такви материјали као кадмијум сулфид, оловни сулфид, кадмијум селенит и други могу се користити као полуводичи. Спектрална карактеристика зависи од избора материјала при изради фоторезтора. Једноставним речима - распон боја (таласних дужина) када су осветљени помоћу којих ће се отпор елемента тачно променити. Стога, одабиром фоторесора, морате узети у обзир у ком спектру делује. На пример, за УВ осетљиве елементе треба да одаберете оне врсте одашиљача чије су спектралне карактеристике погодне за фоторесистере. Слика која описује спектралне карактеристике сваког од материјала приказана је доле.
Једно често постављено питање је „Постоји ли поларитет у фоторесистору?“ Одговор је не. Фоторесистори немају пн спој, па није важно у ком правцу струја тече. Фоторесист можете прегледати мултиметером у режиму мерења отпора мерењем отпора осветљеног и затамњеног елемента.
Отприлике можете видети приближну зависност отпора на осветљености на доњем графикону:
Овде је приказано како се струја мења на одређеном напону у зависности од количине светлости, где је Ф = 0 тама, а Ф3 је светла.Следећи графикон приказује промену струје при константном напону, али променљиво осветљење:
На трећем графикону видите зависност отпора против осветљења:
На слици испод можете видети како изгледају популарни фоторесистори направљени у СССР-у:
Савремени фоторесистори, који се широко користе у пракси "уради сам", изгледају мало другачије:
Елемент је обично обележен словима.
Карактеристике фотопрепортера
Дакле, фоторесистори имају главне карактеристике на које треба обратити пажњу приликом избора:
- Отпорност на мрак Као што назив говори, ово је отпор фоторесистера у мраку, односно у недостатку светлосног тока.
- Интегрисана фотосензибилност - описује одговор елемента, промену струје кроз њега на промену светлосног тока. Мерено константним напоном у А / лм (или мА, µА / лм). Означен је као С. С = Ипх / Ф, где је Ипх фото ток, а Ф је светлосни ток.
У овом случају је приказан фото ток. Ово је разлика између тамне струје и струје осветљеног елемента, односно дела који је настао услед ефекта фотопреводљивости (исто као и фоторесивни ефекат).
Белешка: Отпорност на таму је, наравно, карактеристична за сваки одређени модел, на пример, за ФСК-Г7 - износи 5 МΩ, а интегрална осетљивост је 0,7 А / лм.
Имајте на уму да фоторесистори имају одређену инерцију, односно да се његова отпорност не мења одмах након излагања светлосном току, већ са малим кашњењем. Овај параметар назива се фреквенција искључивања. Ово је фреквенција синусоидног сигнала који модулира светлосни ток кроз елемент на коме се осетљивост елемента смањује за фактор 2 (1,41). Брзина компонената обично лежи у десетинама микросекунди (10 ^ (- 5) с). Стога је употреба фоторезтора у круговима у којима је потребан брз одзив ограничена, а често и неоправдана.
Где се користи
Када смо сазнали о уређају и параметрима фоторесистера, разговарајмо о томе зашто је то потребно конкретним примерима. Иако је употреба фотоотпора ограничена њиховом брзином, опсег није постао мањи.
- Сумрак релеја. Називају их и фоторелејом - то су уређаји за аутоматско укључивање светлости у мраку. На доњем дијаграму приказана је најједноставнија верзија таквог круга, на аналогним компонентама и електромеханичком релеју. Његов недостатак је одсуство хистерезе и могућа појава звецкања при прекограничним вредностима осветљења, услед чега ће релеј звецкати или се укључивати или искључити са малим флуктуацијама осветљења.
- Сензори светлости. Коришћењем фотопрепортера може се открити слаб светлосни ток. Испод је имплементација таквог уређаја заснованог на АРДУИНО УНО.
- Аларми. Такви склопови првенствено користе елементе који су осетљиви на ултраљубичасто зрачење. Осјетљиви елемент освјетљава одашиљач, у случају да између њих постоји препрека, активира се аларм или актуатор. На пример, турнеј у подземној железници.
- Сензори присуства нечега. На пример, у индустрији штампања помоћу фотопрепортера, можете контролисати ломљење папирне траке или број листова који се убацују у машину за штампање. Принцип рада је сличан ономе који је горе решен. На исти се начин може размотрити количина производа која је прошла дуж транспортне траке или његова величина (познатом брзином).
Укратко смо разговарали о томе шта је фоторесист, где се користи и како функционише. Практична употреба елемента је веома широка, па је прилично тешко описати све карактеристике у једном чланку. Ако имате било каквих питања - напишите их у коментарима.
На крају, препоручујемо вам да погледате користан видео на тему:
Сигурно не знате:
Учитавање ...
