Фоторезистор — это устройство, позволяющее измерять освещённость, проводит подсчёт каких-либо объектов, определять преграды и выполнять многие другие функции.
Как правило, цель использования этого элемента: превращать в сигнал попадающий на поверхность свет. Схема в устройстве подвергает сигнал обработке, предоставляя конечный результат.
Сегодня рассмотрим, что представляют собой эти устройства и по какому принципу они работают.
Как это работает
Если говорить о развёрнутом определении, можно сказать, что это полупроводники. Их проводимость изменяется в зависимости от попавшего на рабочую зону элемента света. Различают разные конструкции.
Существует резисторы с корпусом из металла для использования в сложных условиях, на них световой поток падает через специальное окно. Важно помнить о фоторезистивном эффекте. Это эффект, при котором под потоком света сопротивление изменяется.
Работает конструкция по следующему принципу: полупроводник, находится между электродами. Если на полупроводник не попадает свет, у него большое сопротивление.
Если на полупроводник попадает свет, проводимость вырастет, а сопротивление, в свою очередь, будет падать.
Для создания полупроводников используют разные материалы, например, селенит или сульфид кадмия и другие.
Параметры этих устройств зависят от того, из чего они изготовлены. В частности, длина волн и диапазон цветов, которые измеряются по изменению сопротивления материала.
Выбор спектра важен для подбора нужного резистора. Для чувствительных фотодиодов необходимо выбирать излучатели, которые подойдут им по параметрам.
Некоторые люди не знают, существует ли у этого фотоэлемента полярности. Можно смело утверждать: полярности у этого элемента нет, поэтому направление тока не имеет значения.
Проверить элемент и его рабочее состояние можно с помощью мультиметра. Как правило, для обозначений резисторов применяют маркирование буквами.
Параметры
Все фоторезисторы обладают определёнными параметрами. Именно эти параметры влияют на итоговый выбор элемента для своих устройств. Среди характеристик выделяют следующие:
- Сопротивление элемента в темноте, иначе называемое темновым сопротивлением. Этот параметр отвечает за сопротивление элемента в момент, когда на него не попадает световой поток.
- Значение интегральной фоточувствительности. Это значение, отвечающее за реакцию фоторезистора при проходящем через него токе.
Фоточувствительность можно найти по следующей формуле: S=Iф/Ф.
Значение фототока представляет собой разность тока при темноте и тока при свете. Фоторезистивный эффект определяет вторую часть. Отметим, что данные параметры есть у всех фоторезисторов, и для каждого элемента характерны свои особенности.
Инерционность есть у всех фоторезисторов. Это значит, что сопротивление не будет изменено за мгновенье, а через какой-то период времени после того, как резистор оказывается под световым лучом. Данная характеристика определяется граничной частотой.
Чистота выражается переменным сигналом проходящего через резистор потока света. В процессе чувствительность элемента сильно понижается. Для измерения нужны десятки микросекунд, поэтому фоторезисторы подходят не всем схемам.
Сфера применения
После того, как Вы поняли принцип работы и конструкцию данных элементов, можно говорить и о сферах применения. Данные элементы широко используют в разных схемах. Отметим некоторые конкретные примеры использования.
- Фотореле, которые реже называются сумеречными реле. Данные приборы применяют для систем освещения, чтобы в тёмное время свет выключался автоматически. Схемы с такими элементами встречаются довольно часто. Минусом схем, как на схеме ниже, является отсутствующий гистерезис. При приграничной величине освещённости может возникнуть дребезжание. Кроме того, такое устройство может внезапно включаться и отключаться, если свет будет колебаться.
- Датчик освещённости. Устройства с фоторезисторами, которые могут детектировать слабые световые потоки. Его можно собрать на базе схем «Ардуино».
- Система сигнализации. Для сигнализаций часто выбирают компоненты, реагирующие на свет и на световые преграды. Фоторезистор освещён другим устройством, если появляется преграда, сигнализация сработает. По такому принципу работают многие устройства, которые реагируют на преграждение объектом светового потока.
- Любые датчики. Детекторы могут быть самыми разными в эксплуатации. Работа многих аппаратов контролируется благодаря фоторезисторам. Например, многие станки и печатные машины автономно работают благодаря фоторезисторам, чувствительным к свету. Кроме того, на конвейерных лентах количество созданной продукции измеряется благодаря фоторезисторам.
Как видите, фоторезисторы обладают широкой сферой использования и встречаются в самых разных механизмах.
Это основная информация, касающаяся фоторезисторов. Теперь, когда Вы знаете больше об этом, Вы можете самостоятельно подобрать подходящий фоторезистор для своей схемы!
