Co to jest fotorezystor?

Czym jest opornik zależny od światła?

Definicja fotoopornika

Fotoopornik to rodzaj półprzewodnikowego urządzenia opartego na wewnętrznym efekcie fotoelektrycznym, a jego wartość oporu zależy od zmiany natężenia padającego światła. Zwiększenie natężenia padającego światła powoduje obniżenie wartości oporu fotoopornika, a gdy natężenie światła słabnie, wartość oporu fotoopornika wzrasta. Fotoopornik nie ma polaryzacji, a podczas użytkowania na obu końcach zastosowana jest zewnętrzna napiętna w dowolnym kierunku, a natężenie padającego światła można odczytać przez pomiar prądu w obwodzie.

Podstawowa struktura fotoopornika

• Izolacyjna podstawa

• Warstwa fotosensytywna

• Elektroda

Jak działa fotoopornik

Zasada działania fotoopornika opiera się na fotoconductivności. Fotoconductivność występuje, gdy przewodnictwo elektryczne materiału zwiększa się po absorbcji fotonów (cząsteczek światła) o wystarczającej energii. Gdy światło uderza w fotoopornik, fotony pobudzają elektrony w pasie walencyjnym (zewnętrznym warstwie atomu) materiału półprzewodnikowego, powodując ich skok do pasa przewodzenia. Ten proces tworzy więcej swobodnych elektronów i dziur, które mogą przenosić prąd, co zmniejsza opór fotoopornika.

Parametry charakterystyczne fotoopornika

• Fotoprąd, jasny opór

• Ciemny prąd, ciemny opór

• Wrażliwość

• Odpowiedź spektralna

• Charakterystyka oświetlenia

• Krzywa charakterystyki prądowo-napięciowej

• Współczynnik temperaturowy

• Moc nominalna

• Charakterystyka częstotliwościowa

Czynniki wpływające na fotooporność

• Długość fali i natężenie padającego światła

• Szerokość pasma materiałów półprzewodnikowych

• Poziom domieszkowania materiałów półprzewodnikowych

• Powierzchnia i grubość fotoopornika

• Temperatura i wilgotność otoczenia

Klasyfikacja fotooporników

• Intrynsiczny fotoopornik

• Ekstryniczny fotoopornik

Zastosowania fotooporników

• Systemy bezpieczeństwa: Fotooporniki mogą być używane do wykrywania obecności lub braku światła, np. w miernikach aparatów fotograficznych, alarmach antywłamaniowych lub elektronicznych oczach.

• Sterowanie oświetleniem: Fotooporniki mogą być używane do sterowania jasnością lub kolorem świateł, takich jak oświetlenie uliczne, oświetlenie zewnętrzne.

• Kompresja audio: Fotooporniki mogą być używane do wygładzenia odpowiedzi sygnału audio poprzez zmniejszenie zakresu dynamicznego, np. w kompresorze, limitatorze lub bramce szumowej.

• Komunikacja optyczna: Fotooporniki mogą być używane do modulacji lub demodulacji sygnałów optycznych, np. w kabli optycznych, laserach lub fotodiodach.

• Pomiar i instrumentacja: Fotooporniki mogą być używane do pomiaru lub wskazywania natężenia światła, np. w fotometrach, spektrometrach lub fotometrach.

Zalety i wady fotoopornika

Zaleta

• Niski koszt i łatwe w użyciu

• Szeroki zakres wartości oporów, poziomów wrażliwości

• Nie wymaga zewnętrznego zasilania ani obciążenia

• Kompatybilne z wieloma obwodami i urządzeniami

Wada

• Niska dokładność i precyzja.

• Wolny czas reakcji i odzysku

• Łatwo jest wpływowany przez temperaturę, wilgotność i czynniki środowiskowe związane ze starzeniem