Светлината е форма на електромагнитно излъчване. Електромагнитният спектър е разделен на много ленти, от които Светлината обикновено се отнася до видимия спектър. Но във физиката гама лъчите, рентгеновите лъчи, микровълните и радиовълните също се считат за Светлина. Спектърът на видимата светлина има дължини на вълните в диапазона от 400-700 нанометра, разположени между спектъра на инфрачервените лъчи и ултравиолетовия спектър. Светлината носи енергия под формата на фотони. Когато тези фотони влязат в контакт с други частици, енергията се прехвърля поради сблъсъка. Използвайки този принцип на светлината, много полезни продукти като Фотодиоди , Са създадени фоторезистори, слънчеви панели и др.

Какво е фоторезистор?

Фоторезистор

“как да проверите мостовия токоизправител ”

Светлината има двойствена природа на вълните и частиците. Което означава, че светлината има както частица, така и вълна като природа. Когато светлината падне полупроводник материал, фотоните, присъстващи в светлината, се абсорбират от електрони и те се възбуждат до по-високи енергийни ленти.

Фоторезисторът е вид светлозависим резистор, който променя стойностите на съпротивлението си въз основа на падащата върху него светлина. Тези фоторезистори са склонни да намаляват стойностите на съпротивлението си с увеличаване на интензивността на падащата светлина.

Излагат фоторезистори фотопроводимост . Това са по-малко фоточувствителни устройства в сравнение с фотодиодите и фототранзисторите. Фотосъпротивлението на фоторезистора варира в зависимост от промяната на околната температура.

Принцип на работа

Фоторезисторът няма P-N преход като фотодиодите. Това е пасивен компонент. Те са съставени от полупроводникови материали с висока устойчивост.

Когато светлината пада върху фоторезистора, фотоните се абсорбират от полупроводниковия материал. Енергията от фотона се абсорбира от електроните. Когато тези електрони придобият достатъчно енергия, за да разкъсат връзката, те скачат в проводимата зона. Поради това съпротивлението на фоторезистора намалява. С намаляването на съпротивлението проводимостта се увеличава.

В зависимост от вида на полупроводниковия материал, използван за фоторезистор, обхватът на съпротивлението и чувствителността им се различават. При липса на светлина фоторезисторът може да има стойности на съпротивление в мегаоми. И по време на присъствието на светлина, нейното съпротивление може да намалее до няколкостотин ома.

Видове фоторезистори

В зависимост от свойствата на полупроводниковия материал, използван за проектиране на фоторезистор, те се класифицират в два вида - външни и вътрешни фоторезистори. Тези полупроводници реагират по различен начин при различни условия на дължина на вълната.

Вътрешните фоторезистори са проектирани с помощта на вътрешен полупроводников материал. Тези присъщи полупроводници имат свои собствени носители на заряд. В тяхната проводима зона не присъстват свободни електрони. Те съдържат дупки във валентната лента.

Така че, за да възбудят електроните, присъстващи във вътрешния полупроводник, от валентната лента до проводимата лента, трябва да се осигури достатъчно енергия, така че те да могат да пресичат цялата лента. Следователно ние се нуждаем от фотони с по-висока енергия, за да задействаме устройството. Следователно, вътрешните фоторезистори са проектирани за по-висока честота на откриване на светлина.

От друга страна, външните полупроводници се образуват чрез легиране на присъщи полупроводници с примеси. Тези примеси осигуряват свободни електрони или дупки за проводимост. Тези свободни проводници лежат в енергийната лента по-близо до проводимата зона. По този начин малко количество енергия може да ги накара да скочат в проводимата зона. Вътрешните фоторезистори се използват за откриване на по-дългата вълна и по-нискочестотната светлина.

Колкото по-висока е интензивността на светлината, толкова по-голям е съпротивлението на фоторезистора. Чувствителността на фоторезисторите варира в зависимост от дължината на вълната на приложената светлина. Когато няма достатъчна дължина на вълната, достатъчно задейства устройството, устройството не реагира на светлината. Вътрешните фоторезистори могат да реагират на инфрачервени вълни. Вътрешните фоторезистори могат да откриват по-високочестотни светлинни вълни.

Символ на фоторезистор

Фоторезистор-символ

Фоторезисторите се използват за обозначаване на наличие или отсъствие на светлина. Пише се и като LDR. Те обикновено се състоят от Cds, Pbs, Pbse и т.н. ... Тези устройства са чувствителни към температурни промени. Така че, дори когато интензитетът на светлината се поддържа постоянен, промяната в съпротивлението може да се види на фоторезисторите.

“кое от изброените не е вид безжична комуникация? ”

Приложения на Photoresistor

Съпротивлението на фоторезистора е нелинейна функция на интензивността на светлината. Фоторезисторите не са толкова чувствителни към светлина, колкото фотодиодите или фототранзисторите. Някои от приложенията на фоторезисторите са както следва-

Те се използват като светлинни сензори.
Те се използват за измерване на интензивността на светлината.
Нощните светлини и фотометрите използват фоторезистори.
Свойството им на латентност се използва в аудио компресори и външно наблюдение.
Фоторезистори могат да бъдат намерени и в будилници, външни часовници, слънчеви улични лампи и др ...
Инфрачервената астрономия и инфрачервената спектроскопия също използват фоторезистори за измерване на средната инфрачервена спектрална област.

Проекти, базирани на фоторезистори

Фоторезисторите са удобно устройство за много любители. Предлагат се много нови научни статии и електронни проекти, базирани на фоторезистори. Фоторезисторите са намерили нови приложения в медицинската, вградената и астрономическата области. Някои от проектите, проектирани с помощта на фоторезистор, са както следва -

Фоторезисторен, студентски вграден фотометър и приложението му в криминалистичния анализ на багрилата.
Интеграция на биосъвместима органична резистивна памет и фоторезистор за приложение на сензори за носене на изображения.
Photogate timing със смартфон.
Проектиране и изпълнение на проста акустооптична двойна верига за управление.
Система за откриване на местоположение на източника на светлина.
Мобилният робот се включва със звук и се насочва директно от външен източник на светлина.
Проектиране на система за наблюдение с отворен код за термодинамичен анализ на сгради и системи.
Устройство за защита от прегряване.
Устройство за откриване на електромагнитно излъчване.
Автоматична двуосова косачка със слънчева енергия за селскостопанска употреба.
Сензорен механизъм за мътност на водата, използващ LED за система за наблюдение на място.
Индуцираната от светлина светеща клавиатура е проектирана с помощта на фоторезистори.
Нова електронна брава, използваща морзова азбука, базирана на интернет на нещата.
Система за улично осветление за интелигентни градове, използващи фоторезистори.
Проследяване на интервенционални устройства с ЯМР с контролирани от компютър детонационни маркери.
Те се използват в щори, активирани със светлина.
Фоторезисторите се използват и за автоматично управление на контраста и яркостта в телевизори и смартфони.
За проектиране на контролер на близост се използват фоторезистори.

Поради забраната за кадмий в Европа, използването на фоторезистори Cd и Cdse е ограничено. Фоторезисторите могат лесно да бъдат внедрени и свързани с микроконтролери.

Тези устройства се предлагат на пазара като IC сензори. Предлагат се като сензори за околна светлина, светлина към цифрови сензори, LDR и др ... Някои от популярните продукти са OPT3002 светлинен сензор, LDR пасивен светлинен сензор и др ... Електрическите характеристики, спецификации и т.н. на OPT3002 могат да бъдат намерени в листа с данни, предоставен от Texas Instruments. Можем ли да използваме фоторезистори като алтернатива на фотодиодите? Какво прави разликата?