Fotorezistor: Kompletna uputstva

Šta je fotozavisan otpornik?

Fotozavisan otpornik se definiše kao uređaj čija se otpornost smanjuje sa porastom intenziteta svetlosti i povećava sa smanjenjem intenziteta svetlosti. Otpornost LDR-a može varirati od nekoliko ohma do nekoliko megaohma, u zavisnosti od tipa i kvaliteta materijala koji se koristi i okoline temperature.

Simbol za fotozavisan otpornik prikazan je ispod. Strelica pokazuje smer pada svetlosti na njega.

Kako radi fotozavisan otpornik?

Princip rada fotozavisnog otpornika zasniva se na fenomenu fotoconductivnosti. Fotoconductivnost predstavlja povećanje električne provodljivosti materijala kada apsorbira fotone (čestice svetlosti) sa dovoljnom energijom.

Kada svetlost pada na LDR, fotoni uzbuđuju elektrone u valentnom pojasu (spoljnjem sloju atoma) poluprovodničkog materijala i dovode ih do konduktivnog pojasa (sloja gde se elektroni mogu slobodno kretati). To stvara više slobodnih elektrona i rupe (pozitivna nabojna stanja) koji mogu nositi električnu struju. Kao rezultat, otpornost LDR-a se smanjuje.

Iznos promene otpornosti zavisi od nekoliko faktora, kao što su:

• Valna dužina i intenzitet padajuće svetlosti

• Energetska razlika između valentnog i konduktivnog pojasa poluprovodničkog materijala

• Nivo dopiranja (broj impuriteta dodatih da bi se modifikovala električna svojstva) poluprovodničkog materijala

• Površina i debljina LDR-a

• Okružna temperatura i vlažnost

Koje su karakteristike fotozavisnog otpornika?

Glavne karakteristike fotozavisnog otpornika su:

• Nelinearnost: Odnos između otpornosti i intenziteta svetlosti nije linearan, već eksponencijalan. To znači da mala promena intenziteta svetlosti može uzrokovati veliku promenu otpornosti, ili obrnuto.

• Spektralna osetljivost: Osetljivost LDR-a varira sa valnom dužinom svetlosti. Neke LDR-ove možda neće odgovarati na određene opsege valnih dužina. Spektralna kriva osetljivosti pokazuje kako se otpornost menja sa različitim valnim dužinama za dati LDR.

• Vreme odziva: Vreme odziva je vreme potrebno LDR-u da promeni svoju otpornost kada je izložen ili uklonjen iz svetlosti. Vreme odziva se sastoji od dva komponenta: vreme uspona i vreme padanja. Vreme uspona je vreme potrebno LDR-u da smanji svoju otpornost kada je izložen svetlosti, dok je vreme padanja vreme potrebno LDR-u da poveća svoju otpornost kada je uklonjen iz svetlosti. Obično, vreme uspona je brže od vremena padanja, a oba su reda veličine milisekundi.

• Stopa oporavka: Stopa oporavka je stopa na koju LDR vraća svoju originalnu otpornost nakon što je izložen ili uklonjen iz svetlosti. Stopa oporavka zavisi od faktora poput temperature, vlage i efekata staranja.

• Osetljivost: Osetljivost LDR-a predstavlja odnos promene otpornosti i promene intenziteta svetlosti. Obično se izražava u procentima ili decibelima (dB). Viša osetljivost znači da LDR može detektovati manje promene intenziteta svetlosti.

• Maksimalna snaga: Maksimalna snaga LDR-a predstavlja maksimalnu snagu koja se može disipirati LDR-om bez štete. Obično se izražava u vatima (W) ili milivatima (mW). Viša maksimalna snaga znači da LDR može izdržati više napona i struja.

Koji su tipovi fotozavisnih otpornika?

Fotozavisni otpornici mogu biti klasifikovani u dva tipa u zavisnosti od materijala korišćenih za njihovo izgradnju:

• Intrinski fotozavisni otpornici: Ovi su izrađeni od čistih poluprovodničkih materijala, kao što su silicijum ili germanijum. Imaju veliku energetsku razliku i zahtevaju fotonse visoke energije da bi uzburili elektrone preko nje. Oni su osetljiviji na kratke valne dužine (kao što su ultraljubičasta svetlost) nego na dugačke valne dužine (kao što je infracrvena svetlost).

• Ekstrinski fotozavisni otpornici: Ovi su izrađeni od poluprovodničkih materijala dopiranih impuritetima koji stvaraju nove energetske nivoe iznad valentnog pojasa. Ovi energetski nivoi su ispunjeni elektronima koji lako mogu skočiti u konduktivni pojas sa fotonima niže energije. Ekstrinski fotozavisni otpornici su osetljiviji na dugačke valne dužine (kao što je infracrvena svetlost) nego na kratke valne dužine (kao što je ultraljubičasta svetlost).

Sledeća tabela sažima neke od često korišćenih materijala za intrinske i ekstrinske fotozavisne otpornike i njihove spektralne opsege osetljivosti.

Podrška