Что такое фотоэлектрический резистор?
Определение фотоэлектрического резистора
Фотоэлектрический резистор — это вид полупроводникового устройства, основанного на внутреннем фотоэффекте, и его сопротивление зависит от изменения интенсивности падающего света. С увеличением интенсивности падающего света сопротивление фотоэлектрического резистора уменьшается, при ослаблении падающего света сопротивление фотоэлектрического резистора увеличивается. Фотоэлектрический резистор не имеет полярности, и при использовании к обоим концам можно подавать внешнее напряжение в любом направлении, а интенсивность падающего света можно определить, измеряя ток в цепи.
Основная структура фотоэлектрического резистора
Изоляционная подложка
Фоточувствительный слой
Электрод
Как работает фотоэлектрический резистор
Принцип работы фотоэлектрического резистора основан на фотоэлектропроводности. Фотоэлектропроводность возникает, когда электропроводность материала увеличивается после поглощения фотонов (частиц света) с достаточной энергией. Когда свет попадает на фотоэлектрический резистор, фотоны возбуждают электроны в валентной зоне (наружном слое атома) полупроводникового материала, вызывая их переход в проводящую зону. Этот процесс создает больше свободных электронов и дырок для переноса тока, что снижает сопротивление фотоэлектрического резистора.
Параметры и характеристики фотоэлектрического резистора
Фототок, яркостное сопротивление
Темновой ток, темновое сопротивление
Чувствительность
Спектральная характеристика
Освещенность
Вольт-амперная характеристическая кривая
Температурный коэффициент
Номинальная мощность
Частотная характеристика
Факторы, влияющие на фотоэлектрическое сопротивление
Длина волны и интенсивность падающего света
Ширина запрещенной зоны полупроводниковых материалов
Уровень легирования полупроводниковых материалов
Площадь поверхности и толщина фотоэлектрического резистора
Температура и влажность окружающей среды
Классификация фотоэлектрических резисторов
Внутренний фотоэлектрический резистор
Внешний фотоэлектрический резистор
Применение фотоэлектрических резисторов
Системы безопасности: Фотоэлектрические резисторы могут использоваться для обнаружения наличия или отсутствия света, например, в экспонометрах камер, сигнализациях, или электронных глазах.
Управление освещением: Фотоэлектрические резисторы могут использоваться для управления яркостью или цветом освещения, например, уличным освещением, наружным освещением.
Аудиокомпрессия: Фотоэлектрические резисторы могут использоваться для сглаживания ответа аудиосигнала, уменьшая динамический диапазон, например, в компрессоре, лимитере или шумовом затворе.
Оптическая связь: Фотоэлектрические резисторы могут использоваться для модуляции или демодуляции оптических сигналов, например, в оптоволоконных кабелях, лазерах или фотодиодах.
Измерение и приборостроение: Фотоэлектрические резисторы могут использоваться для измерения или индикации интенсивности света, например, в фотометрах, спектрометрах или люксметрах.
Преимущества и недостатки фотоэлектрического резистора
Преимущества
Низкая стоимость и простота использования
Широкий диапазон значений сопротивления, уровней чувствительности
Не требуется внешнее питание или смещение
Совместимость со многими схемами и устройствами
Недостатки
Низкая точность и точность.
Медленное время реакции и восстановления
Легко подвержен влиянию температуры, влажности и факторов старения окружающей среды