Lichtafhanklike Weerstand: 'n Alomvattende Gids

Wat is 'n Ligafhanklike Weerstand?

'n Ligafhanklike weerstand word gedefinieer as 'n toestel waarvan die weerstand verminder met toenemende ligintensiteit en verhoog met afnemende ligintensiteit. Die weerstand van 'n LDR kan van 'n paar ohm tot verskeie megaoëm varieer, afhangend van die tipe en gehalte van die materiaal wat gebruik word en die omgewings temperatuur.

Die simbool vir 'n ligafhanklike weerstand word hieronder getoon. Die pyl wys die rigting van die lig wat op dit val.

Hoe werk 'n ligafhanklike weerstand?

Die werking van 'n ligafhanklike weerstand is gebaseer op die verskynsel van fotogeleidbaarheid. Fotogeleidbaarheid is die toename in die elektriese geleidbaarheid van 'n materiaal wanneer dit fotonne (ligdeeltjies) met voldoende energie absorbeer.

Wanneer lig op 'n LDR val, maak die fotonne die elektrone in die waardeband (die buiteste skuil van atome) van die halfgeleider materiaal skyn en laat hulle spring na die geleidband (die skuil waar elektrone vrylik kan beweeg). Dit skep meer vry elektrone en holtes (positiewe lae) wat elektriese stroom kan dra. As gevolg hiervan, verminder die weerstand van die LDR.

Die hoeveelheid weerstandverandering hang af van verskeie faktore, soos:

• Die golflengte en intensiteit van die insidente lig

• Die bandek (die energieverskil tussen die waardebundel en die geleidbundel) van die halfgeleider materiaal

• Die dopvlak (die aantal onreine stowwe wat bygevoeg word om die elektriese eienskappe te verander) van die halfgeleider materiaal

• Die oppervlakte en dikte van die LDR

• Die omgewings temperatuur en vochtigheid

Wat is die eienskappe van 'n ligafhanklike weerstand?

Die hoofeienskappe van 'n ligafhanklike weerstand is:

• Nie-lineariteit: Die verhouding tussen weerstand en ligintensiteit is nie lineêr, maar eksponensieel. Dit beteken dat 'n klein verandering in ligintensiteit 'n groot verandering in weerstand kan veroorsaak, of omgekeerd.

• Spektraal respons: Die sensitiwiteit van 'n LDR varias met die golflengte van die lig. Sommige LDR's mag helemaal nie reageer op sekere golflengtebere. Die spektraal responskurwe wys hoe die weerstand verander met verskillende golflengtes vir 'n gegewe LDR.

• Respons tyd: Die responstyd is die tyd wat deur 'n LDR geneem word om sy weerstand te verander wanneer dit blootgestel word aan of verwyder word uit lig. Die responstyd bestaan uit twee komponente: opstaantyd en vervaltyd. Opstaantyd is die tyd wat deur 'n LDR geneem word om sy weerstand te verminder wanneer dit blootgestel word aan lig, terwyl vervaltyd die tyd is wat deur 'n LDR geneem word om sy weerstand te verhoog wanneer dit verwyder word uit lig. Tipies is opstaantyd vinniger as vervaltyd, en albei is in die orde van millisecondes.

• Herstelkoers: Die herstelkoers is die koers waarteen 'n LDR terugkeer na sy oorspronklike weerstand nadat dit blootgestel is aan of verwyder is uit lig. Die herstelkoers hang af van faktore soos temperatuur, vochtigheid, en ouderdomseffekte.

• Sensitiwiteit: Die sensitiwiteit van 'n LDR is die verhouding van verandering in weerstand tot verandering in ligintensiteit. Dit word gewoonlik uitgedruk in persentasies of desibels (dB). Hoër sensitiwiteit beteken dat 'n LDR kleiner veranderinge in ligintensiteit kan opspoor.

• Kragverbruik: Die kragverbruik van 'n LDR is die maksimum krag wat deur 'n LDR dissipateer kan word sonder dat dit beskadig word. Dit word gewoonlik uitgedruk in wat (W) of milliwatt (mW). 'n Hoër kragverbruik beteken dat 'n LDR hoër spannings en strome kan verdra.

Watter tipes ligafhanklike weerstande is daar?

Ligafhanklike weerstande kan in twee tipes geklassifiseer word, afhangende van die materiale wat gebruik word om hulle te bou:

• Intrinsieke fotoresistors: Hierdie word gemaak van puur halfgeleidermateriaal soos silikon of germanium. Hulle het 'n groot bandek en vereis hoë-energie fotonne om elektrone oor dit te span. Hulle is sensitiever vir kort golflengtes (soos ultraviolette) as lang golflengtes (soos infrarood).

• Ekstrinsieke fotoresistors: Hierdie word gemaak van halfgeleidermateriaal wat met onreine stowwe gedopeer is wat nuwe energieniveaus bo die waardebundel skep. Hierdie energieniveaus word gevul met elektrone wat maklik kan spring na die geleidbundel met laer-energie fotonne. Ekstrinsieke fotoresistors is sensitiever vir lang golflengtes (soos infrarood) as kort golflengtes (soos ultraviolette).

Die volgende tabel sommeer sommige van die algemene materiale wat gebruik word vir intrinsieke en ekstrinsieke fotoresistors en hul spektraal responsbere.

Hoe maak jy 'n ligafhanklike weerstand sirkel?

Foanie