photoresistor คืออะไรทำงานอย่างไรและใช้งานที่ไหน
แนวคิดและอุปกรณ์พื้นฐาน
photoresistor เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความต้านทาน (ถ้าสะดวก - การนำ) แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าพื้นผิวที่ไวต่อแสงของมันไวอย่างยิ่ง พบโครงสร้างในการออกแบบต่างๆ องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดของการออกแบบนี้ดังแสดงในรูปด้านล่าง ในเวลาเดียวกันในการทำงานในสภาวะที่เฉพาะเจาะจงคุณสามารถค้นหาโฟโตอิเล็กตริกเตอร์ที่อยู่ในกล่องโลหะที่มีหน้าต่างซึ่งแสงผ่านเข้าสู่พื้นผิวที่บอบบาง ด้านล่างคุณจะเห็นสัญลักษณ์กราฟิกในแผนภาพ
น่าแปลกใจฉัน: การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานภายใต้อิทธิพลของฟลักซ์แสงเรียกว่าเอฟเฟกต์แสง
หลักการของการทำงานมีดังนี้: ระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองมีสารกึ่งตัวนำ (แสดงเป็นสีแดงในรูป) เมื่อสารกึ่งตัวนำไม่ติด - ความต้านทานของมันสูงถึงหลาย megohms เมื่อบริเวณนี้สว่างขึ้นค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและความต้านทานลดลงตามลำดับ
วัสดุเช่นแคดเมียมซัลไฟด์ตะกั่วซัลไฟด์แคดเมียม selenite และอื่น ๆ สามารถใช้เป็นสารกึ่งตัวนำ ลักษณะทางสเปกตรัมขึ้นอยู่กับการเลือกใช้วัสดุในการผลิตโฟโตสเตอร์ ในคำง่ายๆ - ช่วงของสี (ความยาวคลื่น) เมื่อส่องสว่างซึ่งความต้านทานขององค์ประกอบจะเปลี่ยนอย่างถูกต้อง ดังนั้นการเลือก photoresistor คุณต้องพิจารณาว่ามันทำงานสเปคตรัมอย่างไร ตัวอย่างเช่นสำหรับองค์ประกอบที่ไวต่อรังสี UV คุณจะต้องเลือกอิมิเตอร์ที่มีลักษณะทางสเปกตรัมที่เหมาะสมสำหรับ photoresistor รูปที่อธิบายลักษณะทางสเปกตรัมของวัสดุแต่ละชนิดแสดงไว้ด้านล่าง
คำถามที่พบบ่อยหนึ่งคำถามคือ“ มีขั้วของโฟโตสเตอร์ในตัวหรือไม่” คำตอบคือไม่ Photoresistor ไม่มีจุดแยก pn ดังนั้นจึงไม่สำคัญว่ากระแสจะไหลไปทางใด คุณสามารถตรวจสอบ photoresistor ด้วยมัลติมิเตอร์ในโหมดการวัดความต้านทานโดยการวัดความต้านทานขององค์ประกอบที่สว่างและมืด
คุณสามารถดูการพึ่งพาความต้านทานโดยประมาณของการส่องสว่างในกราฟด้านล่าง:
ที่นี่จะแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างไรที่แรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปริมาณของแสงโดยที่Ф = 0 คือความมืดและФ3เป็นแสงที่สว่างกราฟต่อไปนี้แสดงการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่แรงดันคงที่ แต่เปลี่ยนการส่องสว่าง:
ในกราฟที่สามคุณจะเห็นการพึ่งพาความต้านทานต่อการส่องสว่าง:
ในภาพด้านล่างคุณสามารถดูว่า photoresistor ยอดนิยมที่ผลิตในสหภาพโซเวียตมีลักษณะอย่างไร:
photoresistor ที่ทันสมัยซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการฝึกฝนของ do-it-yourselfers ดูแตกต่างกันเล็กน้อย:
องค์ประกอบมักจะถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษร
ลักษณะแสง
ดังนั้น photoresistor มีลักษณะสำคัญที่ให้ความสนใจเมื่อเลือก:
- ความต้านทานมืด ดังที่ชื่อบอกไว้นี่คือความต้านทานของ photoresistor ในที่มืดนั่นคือในกรณีที่ไม่มีฟลักซ์แสง
- อินทิกรัลไวแสง - อธิบายการตอบสนองขององค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงของกระแสผ่านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แสง วัดที่แรงดันไฟฟ้าคงที่ใน A / lm (หรือ mA, µA / lm) มันถูกกำหนดให้เป็น S S = Iph / F โดยที่ Iph คือ photocurrent และ F คือฟลักซ์แสง
ในกรณีนี้จะมีการระบุโฟโต้ นี่คือความแตกต่างระหว่างกระแสมืดกับกระแสขององค์ประกอบที่ส่องสว่างนั่นคือส่วนที่เกิดขึ้นเนื่องจากเอฟเฟกต์ photoconductivity (เช่นเดียวกับเอฟเฟกต์แสง)
หมายเหตุ: แน่นอนว่าการต้านทานมืดคือลักษณะเฉพาะของแต่ละรุ่นเช่น FSK-G7 - คือ 5 MΩและความไวอินทิกรัลคือ 0.7 A / lm
โปรดจำไว้ว่า photoresistor มีความเฉื่อยบางอย่างนั่นคือความต้านทานจะไม่เปลี่ยนแปลงทันทีหลังจากได้รับแสงฟลักซ์ แต่มีความล่าช้าเล็กน้อย พารามิเตอร์นี้เรียกว่าความถี่ลัด นี่คือความถี่ของสัญญาณไซน์ที่ปรับค่าฟลักซ์แสงผ่านองค์ประกอบที่ความไวขององค์ประกอบลดลงโดยปัจจัยที่ 2 (1.41) ความเร็วของส่วนประกอบมักจะอยู่ภายในสิบไมโครวินาที (10 ^ (- 5) s) ดังนั้นการใช้ photoresistor ในวงจรที่ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็วนั้นมี จำกัด และมักไม่ยุติธรรม
จะใช้ที่ไหน
เมื่อเราเรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์และพารามิเตอร์ของ photoresistor เราจะมาพูดถึงเหตุผลที่จำเป็นสำหรับตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง แม้ว่าการใช้ความต้านทานภาพถ่ายจะถูก จำกัด ด้วยความเร็ว แต่ขอบเขตก็ไม่น้อยลง
- ทไวไลท์รีเลย์ พวกเขาจะเรียกว่า photorelay - อุปกรณ์เหล่านี้สำหรับการเปิดไฟในที่มืดโดยอัตโนมัติ แผนภาพด้านล่างแสดงเวอร์ชันที่ง่ายที่สุดของวงจรดังกล่าวบนส่วนประกอบอะนาล็อกและรีเลย์ไฟฟ้า ข้อเสียของมันคือการไม่มี hysteresis และความเป็นไปได้ของ rattling ที่ค่าการส่องสว่างข้ามพรมแดนซึ่งเป็นผลมาจากการถ่ายทอดจะสั่นสะเทือนหรือเปิดหรือปิดกับความผันผวนเล็กน้อยในการส่องสว่าง
- เซ็นเซอร์วัดแสง การใช้โฟโตอิเล็กตริกสามารถตรวจจับฟลักซ์การส่องสว่างที่อ่อนแอได้ ด้านล่างนี้เป็นการใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวตาม ARDUINO UNO
- สัญญาณเตือนภัย วงจรดังกล่าวส่วนใหญ่ใช้องค์ประกอบที่มีความไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลต องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะส่องสว่างโดยตัวปล่อยแสงในกรณีที่มีสิ่งกีดขวางระหว่างพวกมันสัญญาณเตือนภัยหรือตัวกระตุ้นจะทำงาน ตัวอย่างเช่นประตูหมุนในสถานีรถไฟใต้ดิน
- เซ็นเซอร์ของการปรากฏตัวของบางสิ่งบางอย่าง ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมการพิมพ์โดยใช้ photoresistor คุณสามารถควบคุมการแตกของเทปกระดาษหรือจำนวนแผ่นที่ป้อนเข้าเครื่องการพิมพ์ หลักการดำเนินการคล้ายกับที่กล่าวไว้ข้างต้น ในทำนองเดียวกันปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านไปตามสายพานหรือขนาดของผลิตภัณฑ์ (ด้วยความเร็วที่ทราบ) สามารถพิจารณาได้
เราได้พูดคุยสั้น ๆ เกี่ยวกับสิ่งที่ photoresistor คืออะไรมันถูกใช้และวิธีการทำงาน การใช้งานจริงขององค์ประกอบนั้นกว้างมากดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะอธิบายคุณลักษณะทั้งหมดภายในหนึ่งบทความ หากคุณมีคำถามใด ๆ - เขียนไว้ในความคิดเห็น
สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ:
แน่นอนคุณไม่ทราบ:
กำลังโหลด ...
