المقاومات الضوئية ، مبدأ التشغيل والنطاق

  • Dec 14, 2020
click fraud protection

تنتج صناعة الإلكترونيات العديد من المنتجات المختلفة ، من بينها العناصر الحساسة للضوء التي تحتل مكانة خاصة. يتم تمثيل أبسطها بمكون راديو يسمى "المقاوم الضوئي" ، والذي ينتمي إلى فئة أشباه الموصلات.

عندما تضرب الطاقة المشعة من أي مصدر ضوئي سطحه ، تقل مقاومة المادة ، مما يؤدي إلى تغيير التيار المتدفق عبر العنصر. يوضح الشكل أدناه مظهر المقاوم الضوئي وتعيينه المقبول عمومًا على الدوائر الكهربائية.

مبدأ التشغيل

لفهم مبدأ تشغيل هذا العنصر الراديوي ، تحتاج أولاً إلى التعرف على أجهزته. داخل المنتج ، بين موصلين (قطبين) ، توجد طبقة شبه موصلة حساسة لشدة التعرض للضوء.

لتشكيله ، يتم استخدام مثل هذه المجموعات الشائعة من عناصر الجدول الدوري على النحو التالي:

  • كبريتيد الكادميوم.
  • كبريتيد الرصاص.
  • سيلينيت الكادميوم وما شابه.
معلومة اضافية: تعتمد الخاصية الطيفية للجهاز على المادة المختارة.

بمعنى آخر ، يعتمد مدى الأطوال الموجية على نوع أشباه الموصلات ، التي تتغير تحت تأثير مقاومة المادة.

عندما لا يشع الضوء عليه ، يكون كبيرًا بدرجة كافية ويصل إلى عشرات الميغا أوم. عندما تصطدم الطاقة الضوئية بأشباه الموصلات ، تحدث زيادة حادة في تركيز حاملات الشحنة (الإلكترونات والثقوب). تتناقص مقاومة المادة بشكل حاد ، مما يؤدي إلى زيادة التيار المتدفق على طول السلسلة. هذا الأخير ممكن في حالة توصيل المقاوم الضوئي بمصدر طاقة خارجي ، كما هو موضح في الصورة أدناه.

instagram viewer

نظرًا لعدم وجود تقاطع ثقب إلكتروني على هذا النحو ، فإن قطبية تبديل المقاوم الضوئي لا تهم.

منطقة التطبيق

دعنا نحجز على الفور أن مقاومة الخلايا الكهروضوئية من هذه الفئة لا يمكن أن تتغير على الفور ، أي أن لديهم خمولًا معينًا. يحد هذا العيب من نطاق تطبيق مقاومات الضوء على الدوائر ذات السرعة المنخفضة.

مع الأخذ في الاعتبار القيود المذكورة ، يتم استخدام العناصر المدروسة على نطاق واسع في الأجهزة والأنظمة الإلكترونية التالية:

  • في مرحلات الصور القياسية المصممة للتحكم التلقائي في شبكات الإضاءة الحالية.
  • في مستشعرات الضوء ، حيث تستخدم مقاومات الضوء كمسجلات حساسة لمستوى التدفق الضوئي.
  • في الأنظمة الحديثة ، أجهزة الإنذار التي يتم فيها تركيب الخلايا الكهروضوئية الحساسة للموجات من نطاق الأشعة فوق البنفسجية.

في الحالة الأخيرة ، يعتمد مبدأ تشغيل النظام بمقاوم ضوئي على مقاطعة تدفق الإشعاع من مصدر فوق بنفسجي موجه نحو العنصر الحساس. يتم عرض أمثلة على استخدامه في مستقبلات الإشعاع في الصورة أدناه.