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
