Przemysł elektroniczny wytwarza wiele różnych produktów, wśród których szczególne miejsce zajmują elementy światłoczułe. Najprostsze z nich reprezentowane są przez element radiowy zwany „fotorezystorem”, który należy do kategorii półprzewodników.
Gdy energia promieniowania z dowolnego źródła światła uderza w jego powierzchnię, opór materiału maleje, co powoduje zmianę prądu przepływającego przez element. Poniższy rysunek przedstawia wygląd fotorezystora i jego ogólnie przyjęte oznaczenie w obwodach elektrycznych.
Zasada działania
Aby zrozumieć zasadę działania tego pierwiastka radioaktywnego, należy najpierw zapoznać się z jego urządzeniem. Wewnątrz produktu, pomiędzy dwoma przewodnikami (elektrodami) znajduje się warstwa półprzewodnika wrażliwa na intensywność promieniowania świetlnego.
Do jego powstania stosuje się takie typowe kombinacje elementów układu okresowego, jak:
- Siarczek kadmu.
- Siarczek ołowiu.
- Selenin kadmu i tym podobne.
Dodatkowe informacje: Charakterystyka widmowa urządzenia zależy od wybranego materiału.
Innymi słowy, zakres długości fal zależy od rodzaju półprzewodnika, pod wpływem którego zmienia się rezystancja materiału.
Kiedy światło go nie naświetla, jest wystarczająco duże i osiąga dziesiątki megaomów. Kiedy energia świetlna uderza w półprzewodnik, następuje gwałtowny wzrost stężenia nośników ładunku (elektronów i dziur). Opór materiału gwałtownie spada, co prowadzi do wzrostu prądu płynącego wzdłuż łańcucha. To ostatnie jest możliwe w sytuacji, gdy fotorezystor jest podłączony do zewnętrznego źródła zasilania, jak pokazano na poniższym zdjęciu.
Ze względu na brak złącza elektron-dziura jako takiego, polaryzacja włączania fotorezystora nie ma znaczenia.
Obszar zastosowań
Zróbmy od razu zastrzeżenie, że rezystancja fotokomórek tej klasy nie może się zmienić od razu, czyli mają pewną bezwładność. Ta wada ogranicza zakres stosowania fotorezystorów do obwodów o małej prędkości.
Biorąc pod uwagę odnotowane ograniczenia, rozważane elementy znajdują szerokie zastosowanie w następujących urządzeniach i systemach elektronicznych:
- W standardzie fotoprzekaźniki przeznaczone do automatycznego sterowania istniejącymi sieciami oświetleniowymi.
- W czujnikach światła, w których fotorezystory są używane jako czułe rejestratory poziomu strumienia świetlnego.
- W nowoczesnych systemach alarmów, w których zainstalowane są fotokomórki wrażliwe na fale z zakresu UV.
W tym drugim przypadku zasada działania układu z fotorezystorem polega na przerwaniu strumienia promieniowania ze źródła ultrafioletu skierowanego na element wrażliwy. Przykłady jego zastosowania w odbiornikach promieniowania pokazano na poniższym zdjęciu.