De elektronica-industrie produceert veel verschillende producten, waarbij lichtgevoelige elementen een speciale plaats innemen. De eenvoudigste worden weergegeven door een radiocomponent genaamd "fotoresistor", die tot de categorie halfgeleiders behoort.
Wanneer stralingsenergie van een lichtbron het oppervlak raakt, neemt de weerstand van het materiaal af, waardoor de stroom die door het element stroomt verandert. De onderstaande afbeelding toont het uiterlijk van de fotoresistor en de algemeen aanvaarde aanduiding op elektrische circuits.
Operatie principe
Om het werkingsprincipe van dit radio-element te begrijpen, moet u eerst vertrouwd raken met het apparaat. In het product, tussen twee geleiders (elektroden), bevindt zich een halfgeleiderlaag die gevoelig is voor de intensiteit van blootstelling aan licht.
Voor de vorming ervan worden dergelijke gemeenschappelijke combinaties van elementen van het periodiek systeem gebruikt als:
- Cadmiumsulfide.
- Loodsulfide.
- Cadmiumseleniet en dergelijke.
Extra informatie: De spectrale karakteristiek van het apparaat hangt af van het geselecteerde materiaal.
Met andere woorden, het golflengtebereik is afhankelijk van het type halfgeleider, onder invloed waarvan de weerstand van het materiaal verandert.
Als het licht het niet bestraalt, is het groot genoeg en bereikt het tientallen megohm. Wanneer lichtenergie de halfgeleider raakt, neemt de concentratie van ladingsdragers (elektronen en gaten) sterk toe. De weerstand van het materiaal neemt sterk af, wat leidt tot een toename van de stroom die langs de ketting stroomt. Dit laatste is mogelijk in een situatie waarin de fotoweerstand is aangesloten op een externe voedingsbron, zoals te zien is op onderstaande foto.
Door het ontbreken van een elektron-gatovergang als zodanig, doet de polariteit van het inschakelen van de fotoweerstand er niet toe.
Toepassingsgebied
Laten we meteen reserveren dat de weerstand van fotocellen van deze klasse niet onmiddellijk kan veranderen, dat wil zeggen dat ze een zekere inertie hebben. Dit nadeel beperkt het toepassingsgebied van fotoresistoren tot schakelingen met lage snelheid.
Rekening houdend met de genoemde beperkingen, worden de beschouwde elementen veel gebruikt in de volgende elektronische apparaten en systemen:
- In standaard foto-relais ontworpen voor automatische aansturing van bestaande verlichtingsnetwerken.
- In lichtsensoren, waar fotoresistors worden gebruikt als gevoelige recorders van het lichtstroomniveau.
- In moderne systemen zijn alarmen waarin fotocellen zijn geïnstalleerd die gevoelig zijn voor golven uit het UV-bereik.
In het laatste geval is het werkingsprincipe van het systeem met een fotoweerstand gebaseerd op het onderbreken van de stralingsflux van een ultraviolette bron die naar het gevoelige element is gericht. Voorbeelden van het gebruik ervan in stralingsontvangers worden getoond in de onderstaande foto.