Ano ang mga photoresistor, paano sila gumagana at saan sila ginagamit

Mga pangunahing konsepto at aparato

Ang isang photoresistor ay isang aparato ng semiconductor na ang pagtutol (kung maginhawa - kondaktibiti) ay nag-iiba depende sa kung gaano kalakas ang sensitibong ibabaw nito. Ang estruktura na natagpuan sa iba't ibang disenyo. Ang pinaka-karaniwang elemento ng disenyo na ito, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba. Kasabay nito, upang gumana sa mga tiyak na kundisyon, maaari kang makahanap ng mga photoresistor na nakapaloob sa isang metal na kaso na may isang window kung saan pinapasok ang ilaw sa sensitibong ibabaw. Sa ibaba makikita mo ang graphic na simbolo nito sa diagram.

Kawili-wili: isang pagbabago sa paglaban sa ilalim ng impluwensya ng light flux ay tinatawag na photoresistive effect.

Ang prinsipyo ng operasyon ay ang mga sumusunod: sa pagitan ng dalawang conductive electrodes mayroong isang semiconductor (ipinapakita sa pula sa figure), kapag ang semiconductor ay hindi naiilawan - ang resistensya nito ay mataas, hanggang sa maraming mga megohms. Kapag ang lugar na ito ay nag-iilaw, ang conductivity nito ay tumataas nang matindi, at ang paglaban ay nababawasan nang naaayon.

Ang mga nasabing materyales tulad ng cadmium sulfide, lead sulfide, cadmium selenite at iba pa ay maaaring magamit bilang isang semiconductor. Ang kamangha-manghang katangian ay nakasalalay sa pagpili ng materyal sa paggawa ng photoresistor. Sa mga simpleng salita - isang hanay ng mga kulay (mga haba ng haba) sa ilalim ng pag-iilaw na wastong mababago ang paglaban ng isang elemento. Samakatuwid, ang pagpili ng isang photoresistor, kailangan mong isaalang-alang kung saan ito gumagana. Halimbawa, para sa mga elemento na sensitibo sa UV, kailangan mong piliin ang mga uri ng mga emitter na ang mga katangian ng spectral ay angkop para sa mga photoresistor. Ang isang figure na naglalarawan ng mga nakamamanghang katangian ng bawat isa sa mga materyales ay ipinapakita sa ibaba.

Ang isang madalas na itinanong na tanong ay "Mayroon bang polarity sa photoresistor?" Ang sagot ay hindi. Ang mga photoresistor ay walang isang pn junction, kaya hindi mahalaga kung aling direksyon ang kasalukuyang daloy. Maaari mong suriin ang photoresistor na may isang multimeter sa mode ng pagsukat ng paglaban sa pamamagitan ng pagsukat ng paglaban ng lighted at darkened element.

Maaari mong makita ang isang tinatayang pag-asa ng paglaban sa pag-iilaw sa graph sa ibaba:

Dito, ipinapakita kung paano ang kasalukuyang pagbabago sa isang tiyak na boltahe depende sa dami ng ilaw, kung saan ang Ф = 0 ay kadiliman, at ang Ф3 ay maliwanag na ilaw.Ang sumusunod na graph ay nagpapakita ng pagbabago sa kasalukuyang sa palaging boltahe, ngunit ang pagbabago ng pag-iilaw:

Sa ikatlong grapiko, nakikita mo ang pag-asa ng paglaban sa pag-iilaw:

Sa figure sa ibaba, makikita mo kung gaano kamukha ang mga sikat na photoresistors sa USSR:

Ang mga modernong photoresistor, na malawakang ginagamit sa pagsasanay ng mga do-it-yourselfers, ay mukhang medyo naiiba:

Ang isang elemento ay karaniwang minarkahan ng sulat.

Mga Katangian ng Photoresistor

Kaya, ang mga photoresistor ay may pangunahing mga katangian na binibigyang pansin kapag pumipili:

• Madilim na pagtutol. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ito ang paglaban ng photoresistor sa dilim, iyon ay, sa kawalan ng light flux.
• Ang integral na photosensitivity - naglalarawan ng tugon ng isang elemento, ang pagbabago sa kasalukuyang sa pamamagitan nito sa isang pagbabago sa light flux. Sinusukat sa isang palaging boltahe sa A / lm (o mA, µA / lm). Ito ay itinalaga bilang S. S = Iph / F, kung saan si Iph ang potensyal, at F ang light flux.

Sa kasong ito, ipinapahiwatig ang photocurrent. Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng madilim na kasalukuyang at ng kasalukuyang elemento ng nag-iilaw, iyon ay, ang bahagi na lumitaw dahil sa epekto ng photoconductivity (katulad ng epekto ng photoresistive).

Tandaan: Ang madidilim na pagtutol ay, siyempre, katangian ng bawat tiyak na modelo, halimbawa, para sa FSK-G7 - ito ay 5 MΩ, at ang integral na sensitivity ay 0.7 A / lm.

Alalahanin na ang mga photoresistor ay may isang tiyak na pagkawalang-galaw, iyon ay, ang paglaban nito ay hindi nagbabago kaagad pagkatapos ng pagkakalantad sa light flux, ngunit may kaunting pagkaantala. Ang parameter na ito ay tinatawag na cutoff frequency. Ito ang dalas ng sinusoidal signal na modulate ang light flux sa pamamagitan ng elemento kung saan bumababa ang pagiging sensitibo ng elemento ng isang kadahilanan ng 2 (1.41). Ang bilis ng mga bahagi ay karaniwang namamalagi sa loob ng sampu-sampung mga microsecond (10 ^ (- 5) s). Kaya, ang paggamit ng isang photoresistor sa mga circuit kung saan kinakailangan ang isang mabilis na tugon ay limitado, at madalas na hindi makatarungan.

Kung saan ginagamit

Kapag nalaman namin ang tungkol sa aparato at ang mga parameter ng mga photoresistor, pag-usapan natin kung bakit ito kinakailangan sa mga tiyak na halimbawa. Bagaman ang paggamit ng mga resistensya sa larawan ay limitado sa pamamagitan ng kanilang bilis, ang saklaw ay hindi naging mas kaunti.

1. Ang takip-silim ay nakasalalay. Ang mga ito ay tinatawag ding photorelay - ito ay mga aparato para sa awtomatikong pag-on ng ilaw sa dilim. Ang diagram sa ibaba ay nagpapakita ng pinakasimpleng bersyon ng tulad ng isang circuit, sa mga sangkap ng analog at isang relay ng electromekanikal. Ang kawalan nito ay ang kawalan ng hysteresis at ang posibleng paglitaw ng rattling sa mga halaga ng pag-iilaw ng hangganan, bilang isang resulta kung saan ang relay ay magpapasabog o i-on o i-off na may kaunting pagbabago sa pag-iilaw.
2. Mga light sensor. Gamit ang photoresistors, maaaring makita ang isang mahina na maliwanag na pagkilos ng bagay. Sa ibaba ay isang pagpapatupad ng tulad ng isang aparato batay sa ARDUINO UNO.
3. Mga alarma. Ang ganitong mga circuit ay pangunahing gumamit ng mga elemento na sensitibo sa radiation ng ultraviolet. Ang sensitibong elemento ay naiilaw ng emitter, kung sakaling may isang balakid sa pagitan nila, ang isang alarma o actuator ay na-trigger. Halimbawa, isang turnstile sa subway.
4. Ang mga sensor ng pagkakaroon ng isang bagay. Halimbawa, sa industriya ng pag-print gamit ang mga photoresistor, maaari mong kontrolin ang pagkasira ng papel tape o ang bilang ng mga sheet na pinapakain sa makina ng pag-print. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay katulad ng tinalakay sa itaas. Sa parehong paraan, ang dami ng mga produkto na naipasa sa kahabaan ng conveyor belt, o ang laki nito (sa isang kilalang bilis) ay maaaring isaalang-alang.

Nag-usap kami sandali tungkol sa kung ano ang isang photoresistor, kung saan ginagamit ito at kung paano ito gumagana. Ang praktikal na paggamit ng elemento ay napakalawak, samakatuwid ito ay sa halip mahirap ilarawan ang lahat ng mga tampok sa loob ng isang artikulo. Kung mayroon kang anumang mga katanungan - isulat ang mga ito sa mga komento.

Sa wakas, inirerekumenda namin ang panonood ng isang kapaki-pakinabang na video sa paksa:

Tiyak na hindi mo alam:

• Paano gumawa ng relay ng larawan gawin mo mismo
• Paano ikonekta ang isang sensor sensor para sa pag-iilaw
• Ano ang isang risistor at ano ito?