Lumdependa Resistoro: Kompleta Gvidilo

Kio estas lumdependa rezistoro?

Lumdependa rezistoro estas difinita kiel aparato, kies rezisto malpliiĝas kun pligrandiĝo de la lumforto kaj pliiĝas kun malpligrandiĝo de la lumforto. La rezisto de LDR povas variigiĝi de kelkaj ohmoj ĝis pluraj megaohmoj, depende de la tipo kaj kvalito de la materialo uzata kaj la ĉirkaŭa temperaturo.

La simbolo por lumdependa rezistoro estas montrita sube. La sago indikas la direkton de la lumo, kiu falas sur ĝin.

Kiel funkcias lumdependa rezistoro?

La funkcioprinipo de lumdependa rezistoro baziĝas sur la fenomeno de fotokondukiveco. Fotokondukiveco estas la pligrandiĝo de la elektra kondukiveco de materialo, kiam ĝi absorbas fotonojn (lumpartiklojn) kun sufiĉa energio.

Kiam lumo falas sur LDR, la fotonoj ekscitas la elektronojn en la valentbanjo (la plej ekstera ŝelo de atomoj) de la duonkonduktora materialo kaj igas ilin salti al la konduktbanjo (la ŝelo, kie elektronoj povas libere moviĝi). Tio kreigas pli da liberaj elektronoj kaj truoĵoj (pozitivaj ŝarĝoj), kiuj povas porti elektran koranton. Kiel rezulto, la rezisto de la LDR malpliiĝas.

La kvanto de rezistocambio dependas de pluraj faktoroj, tiaj kiel:

• La longo de ondo kaj la intensivo de la incidenta lumo

• La bandospaco (la energiodiferenco inter la valentbanjo kaj la konduktbanjo) de la duonkonduktora materialo

• La dotado-nivelo (la nombro de impurajoj aldonitaj por modifi la elektrajn ecojn) de la duonkonduktora materialo

• La surfaca areo kaj dikiĝo de la LDR

• La ĉirkaŭa temperaturo kaj humideco

Kielaj estas la karakterizoj de lumdependa rezistoro?

La ĉefaj karakterizoj de lumdependa rezistoro estas:

• Nelineareco: La rilato inter rezisto kaj lumforto ne estas lineara, sed eksponenta. Tio signifas, ke malgranda ŝanĝo en la lumforto povas kaŭzi grandan ŝanĝon en la rezisto, aŭ inverse.

• Spektra respondo: La sencaeco de LDR varias kun la longo de ondo de la lumo. Iuj LDR povas ne reagi al certaj gamoj de longoj de ondo. La spektra responda kurbo montras, kiel la rezisto ŝanĝiĝas kun malsamaj longoj de ondo por donita LDR.

• Respondo-tempo: La respondo-tempo estas la tempo, kiun bezonas LDR por ŝanĝi sian reziston, kiam ĝi estas esposta al lumo aŭ forigita el ĝi. La respondo-tempo konsistas el du komponantoj: alirtempo kaj malplenigotempo. Alirtempo estas la tempo, kiun bezonas LDR por malpliiĝi sian reziston, kiam ĝi estas esposta al lumo, dum malplenigotempo estas la tempo, kiun bezonas LDR por pliiĝi sian reziston, kiam ĝi estas forigita el lumo. Tipe, alirtempo estas pli rapida ol malplenigotempo, kaj ambaŭ estas en la ordo de milisekundoj.

• Rekovrotemo: La rekovo-rotempo estas la temporapido, je kiu LDR revenas al sia originala rezisto post esti esposta al aŭ forigita el lumo. La rekovo-rotempo dependas de faktoroj, kiel temperaturo, humideco, kaj vetustigaj efektoj.

• Sencaeco: La sencaeco de LDR estas la rilato de ŝanĝo en la rezisto al ŝanĝo en la lumforto. Ĝi kutime esprimiĝas en procentoj aŭ decibeloj (dB). Pli alta sencaeco signifas, ke LDR povas detekti pli malgrandajn ŝanĝojn en la lumforto.

• Potencrango: La potencrango de LDR estas la maksimuma potenco, kiun LDR povas disipigi sen danĝeriĝi. Ĝi kutime esprimiĝas en vatoj (W) aŭ milivatoj (mW). Pli alta potencrango signifas, ke LDR povas resisti pli altajn voltaĝojn kaj korantojn.

Kielaj estas la specoj de lumdependaj rezistoroj?

Lumdependaj rezistoroj povas esti klasifikitaj en du specojn bazitajn sur la materialoj uzitaj por konstrui ilin:

• Intrinsikaj fotoresistoroj: Tiuj estas faritaj el puraj duonkonduktaj materialoj, kiel silicio aŭ germanio. Ili havas grandan bandospacon kaj bezonas altenergiajn fotonojn por eksciti elektronojn trans ĝin. Ili estas pli sensciaj al mallongaj longoj de ondo (kiel ultravioleto) ol longaj longoj de ondo (kiel infrarudo).

• Eksterinsikaj fotoresistoroj: Tiuj estas faritaj el duonkonduktaj materialoj dotitaj per impurajoj, kiuj kreas novajn energianivelojn supre de la valentbanjo. Ĉi tiuj energianiveloj estas plenigitaj per elektronoj, kiuj povas facile salti al la konduktbanjo per malaltenergiaj fotonoj. Eksterinsikaj fotoresistoroj estas pli sensciaj al longaj longoj de ondo (kiel infrarudo) ol mallongaj longoj de ondo (kiel ultravioleto).

La jena tablo resumas iujn el la komunaj materialoj uzitaj por intrinsikaj kaj eksterinsikaj fotoresistoroj kaj iliaj spektraj respondo-rangoj.

Donaco