Фотоелектричен трансдуктор

Дефиниција

Фотоелектрични трансдуктер е полупроводник кој го претвора светлинскиот енергија во електрична. Искористува фотоосетливи елемент што излацира електрони кога ја погоди светлината, што ги менува електричните својства на елементот и индуцира струја пропорционална со интензитетот на апсорбираната светлина. Схемата подолу прикажува структурата на материјалот од полупроводник.

Фотоелектричниот трансдуктер апсорбира светлинската радијација инцидентна на материјалот од полупроводник. Оваа апсорбција енергира електроните на материјалот, што ги прави да се движеат. Подвижноста на електроните произведува еден од три ефекти:

• Промена во отпорот на материјалот.

• Промена во излезната струја на полупроводникот.

• Промена во излезното напон на полупроводникот.

Класификација на фотоелектрични трансдуктери

Фотоелектричните трансдуктери се класифицирани како следува:

Фотоемисивна целка

Фотоемисивната целка ги претвара фотоните во електрична енергија. Содржи аноден стаб и катодна плоча, оба покрити со фотоемисивен материјал како цезиум антимон.

Кога светлинската радијација погоди катодната плоча, електроните почнуваат да текат од катодот кон анодот. И анодот и катодот се запечатени во затворена, непрозрачна евакуирана цев. Кога светлинската радијација достигне до запечатената цев, електроните се излацираат од катодот и се движеат кон анодот.

Анодот се одржува на позитивен потенцијал, што предизвикува да текне фотоелектрична струја низ него. Магнитудата на оваа струја е директно пропорционална со интензитетот на светлината што минува низ цевта.

Фотокондуктивна целка

Фотокондуктивната целка го претвара светлинскиот енергија во електрична струја. Искористува материјали од полупроводник како кадмиум селидиум, германиум (Ge) или селиниум (Se) како фотоосетливи елементи.

Кога светлинскиот луч погоди материјалот од полупроводник, неговата проводливост се зголемува, и материјалот функционира како затворен прекинувач. Тогаш струјата текне низ материјалот, отклонувајќи покажувачот на мерење.

Фотоволтаична целка

Фотоволтаичната целка е тип активен трансдуктер. Струјата почнува да текне во фотоволтаичната целка кога се поврзе оптера. Силициум и селиниум често се користат како материјали од полупроводник. Кога материјалот од полупроводник апсорбира светлина (не топлина), неговите слободни електрони почнуваат да се движеат - појава позната како фотоволтаичен ефект.

Движењето на електроните генерира струја во целката, позната како фотоелектрична струја.

Фотодиод

Фотодиод е полупроводник кој го претвора светлината во струја. Кога фотодиодот апсорбира светлинска енергија, електроните во материјалот од полупроводник почнуваат да се движеат. Фотодиодот има многу краток временски одговор и е дизајниран да работи под обратен биас.

Фототранзистор

Фототранзистор е уред кој го претвора светлинскиот енергија во електрична, генерирајќи и струја и напон.

Фотоволтаична целка

Фотоволтаичната целка е биполарен уред составен од материјал од полупроводник заклучен во прозрачен контейнер, што дозволува светлината лесно да стигне до фотоосетливиот елемент. Кога елементот апсорбира светлина, струјата почнува да текне од базата кон емитерот на уредот, што потоа се претвора во напон.