Фоторезистор: характеристики, принципы работы, применение

Советы электрика
Нет комментариев
19 просмотров

ФоторезисторНазначение подобных устройств состоит в трансформации освещения в электросигнал. Принцип, по которому работают фоторезисторы заключается в переработке сигнала цифровой или аналоговой логической схемой. Об особенностях подобного процесса под влиянием света рассказывается в нашей статье.

Характеристики фоторезистора

При выборе устройства необходимо учитывать следующие характеристики:

  • темновое сопротивление любой модели фоторезистора в условиях полной темноты, когда световой поток отсутствует;
  • свойство элемента реагировать на изменения параметров потока света – интегральная фоточувствительность. А/лм – единица измерения, а аббревиатура обозначения выглядит так – S=lф/Ф, при этом ф означает здесь световой, а lф – фотопоток.

Разница в параметрах рабочего тока при разных режимах освещения будет тем показателем, который получается из-за имеющегося в подобном случае явления фотопроводимости. Свои показатели имеет каждая модель по величине темнового сопротивления.

Для данных устройств характерна некоторая инерционность, выражающаяся в небольшой задержке при изменении сопротивления после полученного облучения. Часто такое свойство именуют граничной частотой. Она представляет собой одно из свойств сигнала синусоидального типа, через который модулируется на элемент поток света. Данный процесс протекает с понижением чувствительности до уровня, равного корню из 2 – 1,41.

В диапазоне десятков микросекунд расположены показатели быстродействия компонентов. Из этого следует вывод о нецелесообразности установки фоторезисторов в схемах, где необходима быстрая реакция.

Работа фоторезистора

Примем за основу утверждение, что речь идет о полупроводниковом приборе с зависящим от степени освещения его поверхности сопротивлением. Встречаются самые разные варианты конструкции. Для эксплуатации в специфических условиях в основном берутся модели с металлическим корпусом и, расположенным в нем для проникновения света, окошком. Графическое изображение такого варианта исполнения приводится на рисунке ниже.

Важно обратить внимание на то, что фоторезистивным эффектом называют процесс трансформации сопротивления под влиянием светового потока.

Главный принцип работы фоторезистораэто резкое увеличение его проводимости синхронно с падением сопротивления на участке между парой проводящих электродов. В условиях темноты сопротивляемость полупроводника выражается большими числами и может достигать Мом показателей.

Выбор материалов изготовления довольно обширен, от этого зависит номинальная характеристика спектральности прибора. Чтобы не усложнять понимание сложными терминами, можно обозначить такое свойство, как корректное изменение сопротивления в соответствующем диапазоне длин волн при меняющемся освещении. Следовательно, принимать во внимание рабочий спектр фоторезистора необходимо при выборе устройства.

Примером может быть ситуация с подходящими спектральными параметрами при подборе полупроводников под элементы с УФ-чувствительностью. С характеристиками разных материалов можно ознакомиться на следующем рисунке.

Часто приходится отвечать на вопрос, как работает фоторезистор с учетом направления протекания тока. Здесь важно понять, что подобный прибор любой конструкции не имеет полярности, говоря по-другому отсутствует p-n переход. Нет никакой разницы в имеющемся на конкретный момент направлении.

Проверка прибора выполняется в режиме показаний сопротивления обычным мультиметром. При этом тестируются элемент в затемненном и освещенном состоянии.

Специальный график понадобится для анализа примерной зависимости освещения от уровня освещенности.

Ф3 – показатель тока при самом ярком свете, а Ф будет таким же параметром в темноте.

Еще один рисунок показывает, как при изменении светового потока трансформируется ток постоянного напряжения.

И, наконец, третий график демонстрирует взаимосвязь сопротивления и освещенности.

Любопытно наглядно познакомится с популярными моделями времен выпуска в СССР.

Более новые образцы визуально смотрятся несколько по-другому.

Маркировка для обозначения параметров таких элементов делается в буквенном виде.

Применение фоторезисторов

Наиболее распространенные примеры использования фоторезисторов можно рассмотреть после того, как мы детально разобрались в их особенностях и принципе работы. Даже при довольно жестких границах быстродействия вариантом, где данные приборы остаются очень востребованными, можно назвать довольно много:

  • для автоматического режима включения осветительных устройств с наступлением темного времени суток оптимальным выбором будут сумеречные реле. Наличие специального реле электромеханического варианта конструкции и оригинальных деталей отличает самый простой образец данного прибора на нижнем изображении. Минусом можно назвать потенциальные проблемы с возможностью неприятной вибрации при крайних показателях напряжения. Здесь не исключается при минимальной смене освещенности самопроизвольное отключение и включение;
  • детектирование светового потока небольшой интенсивности достигается при помощи датчиков освещенности. Популярная модификация – конструкция на основе ARDUINO UNO;
  • повышенная чувствительность к УФ-излучению присуща схемам сигнализации. При возникновении препятствия между излучателем и принимающим элементом срабатывает исполнительный механизм;
  • в промышленности широко применяются датчики наличия иных параметров.

Теперь можно говорить о подробном знакомстве с особенностями конструкции, рабочими характеристиками и областью использования фоторезисторов.

Наглядное изложение материалов статьи на видео.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Наверх