Was ist ein Lichtabhängiger Widerstand?

Was ist ein lichtabhängiger Widerstand?

Definition des Photoresistors

Ein Photoresistor ist eine Art Halbleiterbauteil, das auf dem internen Photoeffekt basiert, und dessen Widerstandswert von der Veränderung der einfallenden Lichtintensität abhängt. Mit zunehmender einfallender Lichtintensität nimmt der Widerstandswert des Photoresistors ab, bei schwächerem einfallendem Licht steigt der Widerstandswert des Photoresistors. Der Photoresistor hat keine Polung, und wenn er verwendet wird, wird an beiden Enden eine Spannung in beliebiger Richtung angelegt, wobei die Intensität des einfallenden Lichts durch die Messung des Stromes im Kreislauf widergespiegelt werden kann.

Grundstruktur des Photoresistors

• Isolierendes Substrat

• Lichtempfindliche Schicht

• Elektrode

Funktionsweise des Photoresistors

Das Funktionsprinzip eines Photoresistors basiert auf der Photoleitfähigkeit. Die Photoleitfähigkeit tritt auf, wenn die elektrische Leitfähigkeit eines Materials nach dem Absorbieren von Photonen (Lichtteilchen) mit ausreichender Energie zunimmt. Wenn Licht auf einen Photoresistor trifft, regen die Photonen Elektronen in der Valenzband (äußere Schicht des Atoms) des Halbleitermaterials an, sodass sie in den Leitungsbereich springen. Dieser Prozess schafft mehr freie Elektronen und Löcher, um Strom zu tragen, was den Widerstand des Photoresistors verringert.

Parametercharakteristika des Photoresistors

• Photostrom, heller Widerstand

• Dunkelstrom, dunkler Widerstand

• Empfindlichkeit

• Spektrale Antwort

• Beleuchtungscharakteristik

• Spannungs-Strom-Kennlinie

• Temperaturkoeffizient

• Nennleistung

• Frequenzcharakteristik

Faktoren, die den Photoresistor beeinflussen

• Wellenlänge und Intensität des einfallenden Lichts

• Bandlücke der Halbleitermaterialien

• Dotierungsniveaus der Halbleitermaterialien

• Oberfläche und Dicke des Photoresistors

• Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit

Klassifizierung des Photoresistors

• Intrinsischer Photoresistor

• Extrinsischer Photoresistor

Anwendungen des Photoresistors

• Sicherheitssysteme: Photoresistoren können zur Erkennung des Vorhandenseins oder Fehlens von Licht eingesetzt werden, z.B. in Kameras, Einbruchmeldern oder elektronischen Augen.

• Beleuchtungssteuerung: Photoresistoren können zur Steuerung der Helligkeit oder Farbe von Beleuchtungen eingesetzt werden, wie Straßenbeleuchtung, Außenbeleuchtung.

• Audio-Kompression: Photoresistoren können zur Glättung der Reaktion eines Audiosignals eingesetzt werden, indem der Dynamikbereich reduziert wird, wie in einem Kompressor, Limiter oder Noise Gate.

• Optische Kommunikation: Photoresistoren können zur Modulation oder Demodulation optischer Signale eingesetzt werden, wie optische Kabel, Laser oder Photodiode.

• Messung und Instrumentierung: Photoresistoren können zur Messung oder Indikation der Lichtintensität eingesetzt werden, wie in Photometern, Spektrometern oder Photometern.

Vorteile und Nachteile des Photoresistors

Vorteile

• Günstig und einfach zu verwenden

• Weite Spannbreite an Widerstandswerten und Empfindlichkeitsstufen

• Keine externe Stromversorgung oder Vorspannung erforderlich

• Kompatibel mit vielen Schaltkreisen und Geräten

Nachteile

• Geringe Genauigkeit und Präzision.

• Langsame Reaktions- und Wiederherstellungszeit

• Leicht beeinflusst durch Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Alterungsprozesse