ما هو المقاوم الضوئي؟
ما هو المقاوم الضوئي؟
تعريف المقاوم الضوئي
المقاوم الضوئي هو نوع من أجهزة الدائرة شبه الموصلية التي تعتمد على التأثير الكهروضوئي الداخلي، وقيمة مقاومته تعتمد على تغير شدة الضوء الساقط. مع زيادة شدة الضوء الساقط، تنخفض قيمة مقاومة المقاوم الضوئي، وتضعف شدة الضوء الساقط، ويزداد قيمة مقاومة المقاوم الضوئي. لا يحتوي المقاوم الضوئي على قطبية، ويتم تطبيق فولت خارجي في أي اتجاه عند استخدامه، ويمكن أن يعكس شدة الضوء الساقط عن طريق قياس التيار في الدائرة.
الهيكل الأساسي للمقاوم الضوئي
القاعدة العازلة
الطبقة الحساسة للضوء
القطب الكهربائي
كيف يعمل المقاوم الضوئي
يعتمد مبدأ عمل المقاوم الضوئي على التوصيل الضوئي. يحدث التوصيل الضوئي عندما تزداد الموصلية الكهربائية للمادة بعد امتصاصها للضوئيات (جسيمات الضوء) ذات الطاقة الكافية. عندما يسقط الضوء على المقاوم الضوئي، تثير الضوئيات الإلكترونات في الفرقة القيمية (الطبقة الخارجية للذرة) للمادة شبه الموصلة، مما يجعلها تقفز إلى الفرقة الموصلة. هذا العملية تخلق المزيد من الإلكترونات الحرة والثقوب لحمل التيار، مما يقلل من مقاومة المقاوم الضوئي.
خصائص المقاوم الضوئي
التيار الضوئي، المقاومة في الضوء
التيار في الظلام، المقاومة في الظلام
الحساسية
الاستجابة الطيفية
خواص الإضاءة
منحنى الخواص الفولت أمبير
معامل الحرارة
القوة المقننة
خواص التردد
العوامل المؤثرة على المقاومة الضوئية
طول الموجة وشدة الضوء الساقط
الفجوة الطاقية للمواد شبه الموصلة
مستويات التشبع للمواد شبه الموصلة
مساحة السطح وسمك المقاوم الضوئي
درجة الحرارة والرطوبة المحيطة
تصنيف المقاوم الضوئي
المقاوم الضوئي الذاتي
المقاوم الضوئي الخارجي
تطبيقات المقاوم الضوئي
أنظمة الأمن: يمكن استخدام المقاومات الضوئية للكشف عن وجود أو عدم وجود الضوء، مثل في مقياس الكاميرا، أو إنذارات السرقة، أو العيون الإلكترونية.
تحكم في الإضاءة: يمكن استخدام المقاومات الضوئية لتحكم في سطوع أو لون الأضواء، مثل الإضاءة الشارعية، والإضاءة الخارجية.
ضغط الصوت: يمكن استخدام المقاومات الضوئية لتخفيف استجابة الإشارة الصوتية عن طريق تقليل النطاق الديناميكي، مثل في الضاغط، أو الحد، أو بوابة الضوضاء.
الاتصال البصري: يمكن استخدام المقاومات الضوئية لتعديل أو فك ترميز الإشارات الضوئية، مثل الكابلات الضوئية، أو الليزر، أو الفوتودايودات.
القياس والتزويد: يمكن استخدام المقاومات الضوئية لقياس أو إظهار شدة الضوء، مثل في الفوتومترات، أو الطيفمترات، أو الفوتومترات.
مزايا وعيوب المقاوم الضوئي
المزايا
تكلفة منخفضة وسهلة الاستخدام
نطاق واسع من قيم المقاومة والحساسية
لا يحتاج إلى مصدر طاقة خارجي أو تحيز
توافق مع العديد من الدوائر والأجهزة
العيوب
دقة ومنطقية منخفضة.
استجابة بطيئة وقت استعادة بطيء
تأثره بسهولة بدرجات الحرارة والرطوبة والعوامل البيئية المرتبطة بالتقدم في العمر
مُنصح به
