Işık, bir elektromanyetik radyasyon şeklidir. Elektromanyetik spektrum, Işığın genellikle Görünür Spektrumu ifade ettiği birçok banda bölünmüştür. Ancak fizikte gama ışınları, X ışınları, mikrodalgalar ve radyo dalgaları da Işık olarak kabul edilir. Görünür ışık spektrumu, kızılötesi ışın spektrumu ve ultraviyole spektrum arasında uzanan 400-700 nanometre aralığında dalga boylarına sahiptir. Işık, enerjiyi fotonlar biçiminde taşır. Bu fotonlar diğer parçacıklarla temas ettiğinde, çarpışma nedeniyle enerji aktarılır. Bu ışık prensibinden yararlanarak, Fotodiyotlar , Fotoresistörler, Güneş panelleri vb. İcat edildi.

Photoresistor nedir?

Foto direnç

“değişken ac güç kaynağı devresi ”

Işık, Dalga-parçacık ikiliğine sahiptir. Bu, ışığın hem parçacık hem de dalga benzeri bir doğaya sahip olduğu anlamına gelir. Işık düştüğünde yarı iletken ışıkta bulunan fotonlar elektronlar tarafından emilir ve daha yüksek enerji bantlarına heyecanlanırlar.

Bir foto direnç, direnç değerlerini, üzerindeki ışık olayına göre değiştiren, ışığa bağlı bir direnç türüdür. Bu foto dirençler, gelen ışığın yoğunluğundaki bir artışla direnç değerlerini düşürme eğilimindedir.

Foto dirençler sergiliyor foto iletkenlik . Bunlar, fotodiyotlar ve fototransistörlere kıyasla ışığa daha az duyarlı cihazlardır. Bir fotorezistörün fotoresistivitesi, ortam sıcaklığındaki değişikliğe göre değişir.

Çalışma prensibi

Foto direnç, fotodiyotlar gibi bir P-N bağlantısına sahip değildir. Pasif bir bileşendir. Bunlar yüksek dirençli yarı iletken malzemelerden yapılmıştır.

Foto direnç üzerine ışık geldiğinde, fotonlar yarı iletken malzeme tarafından emilir. Fotondan gelen enerji elektronlar tarafından emilir. Bu elektronlar, bağı koparmak için yeterli enerji kazandıklarında, iletim bandına atlarlar. Bundan dolayı foto direncin direnci azalır. Direncin azalmasıyla iletkenlik artar.

Foto direnç için kullanılan yarı iletken malzemenin türüne bağlı olarak, direnç aralıkları ve duyarlılıkları farklılık gösterir. Işık olmadığında, foto direnç megaohm cinsinden direnç değerlerine sahip olabilir. Ve ışığın varlığı sırasında direnci birkaç yüz ohm'a kadar düşebilir.

Fotodirenç Türleri

Bir Fotodirenç tasarlamak için kullanılan yarı iletken malzemenin özelliklerine bağlı olarak, bunlar iki tipte sınıflandırılır - Dışsal ve İçsel foto dirençler. Bu yarı iletkenler, farklı dalga boyu koşullarında farklı tepki verir.

İçsel foto dirençler, İçsel yarı iletken malzeme kullanılarak tasarlanmıştır. Bu içsel yarı iletkenlerin kendi yük taşıyıcıları vardır. İletim bantlarında serbest elektron yoktur. Değerlik bandında delikler içerirler.

Bu nedenle, içsel bir yarı iletkende bulunan elektronları değerlik bandından iletim bandına kadar uyarmak için, tüm bant aralığını geçebilmeleri için yeterli enerji sağlanmalıdır. Dolayısıyla, cihazı tetiklemek için daha yüksek enerjili fotonlara ihtiyacımız var. Bu nedenle, İçsel foto dirençler daha yüksek frekanslı ışık algılaması için tasarlanmıştır.

“işletim sisteminin bileşenleri ve işlevleri ”

Öte yandan, Ekstrinsik yarı iletkenler, içsel yarı iletkenlerin safsızlıklarla katkılanmasıyla oluşturulur. Bu safsızlıklar, iletim için serbest elektronlar veya delikler sağlar. Bu serbest iletkenler, iletim bandına yakın enerji bandında bulunur. Böylece, az miktarda enerji onları iletim bandına atlamaları için tetikleyebilir. Daha uzun dalga boyunu ve daha düşük frekanslı ışığı algılamak için dışsal foto dirençler kullanılır.

Işık yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, foto direncin direnç düşüşü o kadar büyük olur. Foto dirençlerin hassasiyeti uygulanan ışığın dalga boyuna göre değişir. Yeterli dalga boyu olmadığında, cihazı yeterince tetikleyin, cihaz ışığa tepki vermez. Dışsal foto dirençler kızılötesi dalgalara tepki verebilir. İçsel foto dirençler, daha yüksek frekanslı ışık dalgalarını algılayabilir.

Photoresistor Sembolü

Fotodirenç-Sembol

Foto dirençler, ışığın varlığını veya yokluğunu belirtmek için kullanılır. Aynı zamanda LDR olarak da yazılmıştır. Bunlar genellikle Cds, Pbs, Pbse, vb .'den oluşur. Bu cihazlar sıcaklık değişikliklerine duyarlıdır. Böylece, ışık yoğunluğu sabit tutulduğunda bile, foto dirençlerde dirençte değişiklik görülebilir.

Photoresistor Uygulamaları

Foto direncin direnci, ışık yoğunluğunun doğrusal olmayan bir fonksiyonudur. Foto dirençler, ışığa fotodiyotlar veya fototransistörler kadar duyarlı değildir. Foto dirençlerin bazı uygulamaları aşağıdaki gibidir:

Bunlar ışık sensörleri olarak kullanılır.
Bunlar, ışığın yoğunluğunu ölçmek için kullanılır.
Gece ışığı ve fotoğraf ışığı ölçerler, foto dirençleri kullanır.
Gecikme özellikleri ses kompresörlerinde ve dış algılamada kullanılır.
Foto dirençler ayrıca Çalar saatlerde, dış mekan saatlerinde, güneş enerjili sokak lambalarında vb. Bulunabilir.
Kızılötesi astronomi ve Kızılötesi Spektroskopi ayrıca orta kızılötesi spektral bölgeyi ölçmek için foto dirençler kullanır.

Fotodirençlere Dayalı Projeler

Foto dirençler, birçok hobisi için kullanışlı bir cihaz olmuştur. Foto dirençlere dayalı birçok yeni araştırma makalesi ve elektronik proje mevcuttur. Foto dirençler tıbbi, gömülü ve astronomik alanlarda yeni uygulamalar buldu. Photoresistor kullanılarak tasarlanan projelerden bazıları aşağıdaki gibidir:

Fotorezistör tabanlı, öğrenci yapımı fotometre ve boyaların adli analizinde uygulaması.
Giyilebilir görüntü algılama uygulaması için biyouyumlu organik dirençli bellek ve foto direncin entegrasyonu.
Bir akıllı telefon ile Photogate zamanlaması.
Basit acousto optik çift kontrol devresinin tasarımı ve uygulaması.
Işık kaynağı konum tespiti için sistem.
Mobil robot sesle açıldı ve harici bir ışık kaynağı tarafından yönsel olarak kontrol edildi.
Binaların ve sistemlerin termodinamik analizi için açık kaynaklı bir izleme sisteminin tasarımı.
Aşırı ısınma koruma cihazı.
Elektromanyetik radyasyonu tespit etmek için cihaz.
Tarımsal uygulama için otomatik çift eksenli güneş enerjili çim biçme makinesi.
Yerinde izleme sistemi için LED kullanan su bulanıklığı algılama mekanizması.
Işıkla indüklenen ışıklı klavye, foto dirençler kullanılarak tasarlanmıştır.
Nesnelerin internetine dayanan mors kodunu kullanan yeni elektronik kilit.
Foto direnç kullanan akıllı şehirler için sokak aydınlatma sistemi.
Bilgisayar kontrollü ayrılabilir işaretçilerle MRI girişim cihazlarının takibi.
Bunlar ışıkla çalışan panjurlarda kullanılır.
Foto dirençler ayrıca televizyonlarda ve akıllı telefonlarda otomatik kontrast ve parlaklık kontrolü için kullanılır.
Yakınlık kontrollü anahtar foto dirençlerinin tasarımı için kullanılır.

Avrupa'da kadmiyum yasağı nedeniyle, Cds ve Cdse foto dirençlerinin kullanımı kısıtlanmıştır. Foto dirençler, mikrodenetleyicilerle kolayca uygulanabilir ve arayüzlenebilir.

Bu cihazlar piyasada IC sensörleri olarak mevcuttur. Ortam ışığı sensörleri, Dijital sensörlere ışık, LDR, vb. Olarak mevcutturlar… Yaygın olarak kullanılan ürünlerden bazıları OPT3002 ışık sensörü, LDR pasif ışık sensörü vb. texas Instruments tarafından sağlanan veri sayfası. Fotodirençleri fotodiyotlara alternatif olarak kullanabilir miyiz? Farkı yaratan nedir?