Fotorezistor:
Princíp
Princíp fotorezistoru je založený na vnútornom fotoelektrickom jave: fotorezistor je vyrobený z polovodiča s vysokým elektrickým odporom. Ak fotón svetla dostatočne krátkej vlnovej dĺžky narazí do elektrónu vo valenčnom pásme atómu, odovzdá mu svoju energiu. Elektrón tak získa dostatok energie na prekonanie zakázaného pásma a preskočí z valenčného pásma do vodivostného. Tým opustí svoj atóm a pohybuje sa ako voľný elektrón v priestore kryštálovej mriežky. Na jeho mieste vznikla tzv. diera - voľné miesto s kladným nábojom. Takto vzniknuté voľné elektróny a diery vedú elektrický prúd a znižujú tak elektrický odpor osvetleného fotorezistoru.
Konštrukcia
Na polovodičovú základňu (najčastejšie Sulfid kademnatý - CdS, kremík, germánium) sú z protiľahlých strán nanesené vrstvičky kovu v tvare hrabličiek, vodivo spojené s vývodmi fotorezistoru, tvoriace prechod kov - polovodič. Vplyvom osvetlenia sa mení elektrická vodivosť polovodiča medzi kovovými vrstvičkami.
Fotorezistor bez puzdra
Vlastnosti
Odpor fotorezistoru klesá v závislosti od intenzity osvetlenia približne exponenciálne, do istej miery je ale možné túto závislosť linearizovať.V závislosti od použitého materiálu je možné fotorezistorom detekovať široké spektrum vlnových dĺžok – od infračerveného žiarenia, cez viditeľné svetlo až po ultrafialové žiarenie.
Voltampérova charakteristika fotorezistora v zavislosti od osvetlenia
Výhody voči iným fotocitlivým súčiastkam:
dostatočná citlivosť (bežný CdS fotorezistor má v tme odpor rádu jednotiek MΩ, pri plnom osvetlení klesne na rádovo stovky Ω)
nízke výrobné náklady
jednoduché použitie v el. obvodoch
možnosť použitia v obvodoch jednosmerného aj striedavého prúdu
Použitie
Fotorezistory majú široké využitie pri meraní a regulácii v závislosti od intenzity osvetlenia, napr. v expozimetroch kamier a fotoaparátov, súmrakových spínačoch osvetlenia, regulátoroch jasu displejov a pod. Využívajú sa tiež v obvodoch spätnej väzby v kompresoroch dynamiky, kde v kombinácii s malou osvetľovacou žiarovkou prípadne LED znižujú zisk zosilňovača v závislosti od intenzity signálu.
Pripojenie fotorezistora k procesoru:
Fotorezistor (FR) spolu s rezistorom R tvoria odporovy delič, voči napájaciemu napätiu a zemi. Napatie z deliča privádzame na vstup A/D prevodníka, ktorý je súčasťou mikroprocesora. Pomocou A/D prevodníka vieme merať napätie na deliči a tým určovať veľkosť okolitého osvetlenia. Avšak keď použijeme fotorezistory dva môžeme pomocou nich sledovať lúč svetla a tak aplikovať braintenbergov algorytmus milujuceho robota. Milujúci robot používa na prejavenie svojho správania fotosnímače (fotorezistory). Robot sa pohybuje v prostredí náhodnými zmenami smeru pokiaľ nenájde zdroj svetla, potom ho sleduje a drží sa v jeho blízkosti.
Pripojenie fotorezistora k A/D prevodniku mikroprocesora
zdroje : http://sk.wikipedia.org/wiki/Fotorezistor
http://elektronika.yweb.sk
http://www.engr.sjsu.edu/bjfurman/courses/ME106/ME106pdf/photoresistor-atmel.pdf
Dostları ilə paylaş: |