Fotorezystory

Fotorezystory to niedrogie i łatwe w użyciu elementy, które sprawdzą się w wielu urządzeniach reagujących na zmianę oświetlenia.

Współczesna elektronika doprowadziła do powstania wielu rodzajów czujników optycznych, pozwalających na wykrywanie i pomiary parametrów światła zarówno w podstawowych, jak i wyspecjalizowanych układach. O ile w bardziej zaawansowanych, profesjonalnych konstrukcjach używane są najczęściej fotodiody, które same w sobie stanowią dość obszerną grupę elementów o zróżnicowanej formie, wymiarach i właściwościach, to w prostszych aplikacjach o wiele łatwiej jest zastosować fotorezystory i fototranzystory. W tym artykule zajmiemy się właśnie tą drugą grupą elementów.

Zacznijmy od podstaw – budowa i zasada działania fotorezystora

Fotorezystor – wbrew swojej nazwie, która sugerowałaby jego podobieństwo do klasycznych, pasywnych rezystorów – jest elementem półprzewodnikowym. Wyprowadzenia tego typu komponentów nie są spolaryzowane, dzięki czemu mogą być one włączane (w przeciwieństwie np. do diod) w dowolnym kierunku i nie będzie to miało wpływu na prawidłowość działania układu. Fotorezystor reaguje spadkiem rezystancji na wzrost natężenia światła, padającego na jego strukturę – czułą na promieniowanie świetlne. Zależność ta ma charakter odwrotny: im silniejszy strumień światła, tym mocniej obniża się rezystancja elementu półprzewodnikowego. Charakterystyczną cechą wyglądu fotorezystorów są dwa metalowe, przewodzące grzebienie, które zachodzą na siebie i są podłączone do wyprowadzeń lutowniczych (końcówek). Właśnie pomiędzy tymi grzebieniami znajduje się fotoczuła struktura półprzewodnikowa. Oczywiście całość tej mikroskopijnej konstrukcji jest naniesiona na sztywne, ceramiczne podłoże, formujące niejako podstawę fotorezystora. Niektóre elementy, zwłaszcza te o znaczniejszych wymiarach (średnicy ok. 1 cm i większej) są zalane przezroczystym materiałem ochronnym, który zapewnia skuteczną osłonę przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz działaniem niekorzystnych warunków środowiska.

Fotorezystory vs fototranzystory vs fotodiody

Główną zaletą fotorezystorów jest niski koszt ich wykonania, co przekłada się na bardzo atrakcyjną cenę detaliczną. Jednocześnie są one niezwykle łatwe w aplikacji, bowiem mogą być włączone jako jeden z elementów dzielnika napięciowego, wraz z innym rezystorem o stałej wartości – w ten sposób, za pomocą zaledwie dwóch elementów, można uzyskać układ, który reaguje zmianą napięcia wyjściowego na zmianę natężenia oświetlenia. Fotorezystory zazwyczaj nie nadają się natomiast do prowadzenia precyzyjnych pomiarów natężenia światła. Nie mogą też pracować w aplikacjach wymagających szybkiej odpowiedzi na zmianę intensywności padającego na nie oświetlenia. W takich zastosowaniach znacznie lepiej sprawdzają się fotodiody (szczególnie typu PIN) i fototranzystory – te ostatnie można sobie wyobrazić jako tranzystory sterowane natężeniem oświetlenia, a nie prądem bazy.

Zastosowania fotorezystorów

Z uwagi na wspomnianą wcześniej niską cenę i dobrą czułość na zmiany oświetlenia w paśmie widzialnym, fotorezystory są bardzo chętnie stosowane we wszelkiego rodzaju wyłącznikach zmierzchowych. Znajdziemy je np. układach wyłączania automatycznego zewnętrznych lamp halogenowych, czy też w domowych lampkach nocnych z prostą automatyką. Bardzo ważnym zastosowaniem mniejszych fotorezystorów (w obudowach o średnicy ok. 5 mm) są oświetlacze podczerwieni stosowane w kamerach do monitoringu (CCTV) – fotorezystor jest w nich umieszczony zwykle pomiędzy diodami podczerwieni i połączony z układem komparatora, który na osłabienie światła poniżej pewnego progu reaguje włączeniem oświetlacza podczerwieni. Taka konstrukcja pozwala na rejestrowanie obrazu nawet w warunkach całkowitej ciemności. W ofercie sklepu Botland znajdziesz fotorezystory sprzedawane pojedynczo oraz w zestawach po 10 sztuk, a także użyteczne moduły, gotowe do połączenia z popularnymi płytkami Arduino, nakładkami czujnikowymi (Arduino Shield) oraz dowolnymi mikrokontrolerami, wyposażonymi w przetworniki analogowo-cyfrowe.

  • Ponad Horyzont
    Znajdziesz tu ciekawe informacje na wszystkie tematy - zarówno te poważniejsze, jak i luźniejsze. Te, związane z pracą, biznesem i techniką, ale także dotyczące zdrowego życia, mody i hobby.

Random Posts

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*
*

5 × 3 =