Foto resistors
(41)Fotoresistors zijn de facto halfgeleiderelementen en veranderen hun elektrische eigenschappen afhankelijk van omgevingsfactoren. Concreet: de weerstand van deze elementen is afhankelijk van de lichtintensiteit die op hun oppervlak valt.
Bouw van fotoresistors
Een fotoresist heft twee draden die verbonden zijn met kernelektroden. Daartussen bevindt zich een monokristallijn of polykristallijn sensitief materiaal. Deze dunne structuur ligt op een onderlaag van een isolator (bijv. keramiek, glas), terwijl het geheel beschermd wordt door een bestendig, transparant materiaal (vaak epoxyhars). In fotoresistors worden verschillende chemische verbindingen gebruikt, zoals silicium, loodsulfide, cadmiumsulfide – en de eigenschappen van dit materiaal resulteren in de kenmerken van het element. Het belangrijkste is het spectrale bereik, oftewel de frequentieband van elektromagnetische straling waarin de lichtgevoeligheid van de fotoresist het grootst is. Vanwege het toepassingsgebied ligt deze band meestal in het bereik van zichtbaar licht.
Gebruik van fotoresistors
Een van de grootste voordelen van fotoresistors is de eenvoud van hun implementatie. Doordat ze analoog aan gewone weerstanden functioneren, kunnen ze in veel traditionele analoge en digitale schakelingen worden gebruikt als lichtdetector of zelfs als sensor. Deze eigenschap tijdens het prototypen van apparaten maakt het ook mogelijk om ze te vervangen door weerstanden of potentiometers, wat nauwkeurige tests om specifieke omgevingscondities te simuleren vergemakkelijkt.
Een tweede, minder belangrijk voordeel van de fotoresist is de lage prijs, wat zich bij massaproductie in aanzienlijke kostenbesparingen vertaalt.
Om die redenen worden fotoresistors vaak gebruikt in veel apparaten. Aan de ene kant zijn het zeer eenvoudige schakelingen, zoals automatische LED-schermhelderheidsregelaar of schemersensor (een verlichtingscircuit schakelen als het donker wordt). Desondanks worden fotoresistors ook gebruikt in complexere en preciezere toepassingen, zoals. luxmeters, apparaten voor het testen/controleren van optische omstandigheden, industriële sensormodules. In dergelijke toepassingen wordt de fotoresistor meestal in een kalibratiecircuit opgenomen, waardoor een hoge meetnauwkeurigheid kan worden bereikt.
Belangrijke parameters voor lichtgevoelige weerstanden
De meeste parameters van fotoresistors zijn gelijk aan die van passieve componenten. De componenten hebben een maximaal vermogen (voor TME producten varieert dit van 90 mW tot 0,5 W), evenals een maximale bedrijfsspanning (die kan oplopen tot enkele honderden V). Natuurlijk vermelden producenten ook de thermische tolerantie van de componenten, evenals hun montagemethode (bijna altijd zal dit THT zijn, oftewel gaatjestechnologie).
De karakteristieke parameters voor fotoresistors zijn onder andere inschakel- en uitschakeltijden (enkele tientallen ms). Bij het kiezen van een component voor een toepassing is het ook belangrijk om rekening te houden met de gevoeligheid, die door twee waarden wordt aangegeven: golflengte op het punt van maximale gevoeligheid en weerstand bij een specifieke belichting. De eerste waarde geeft aan aan welke kleur licht het element is aangepast, terwijl de tweede waarde het mogelijk maakt om het gedrag onder bepaalde omstandigheden in te schatten. In de technische documentatie van elk product staat meer gedetailleerde informatie over dit onderwerp: in de vorm van een grafiek of vergelijking die de relatie tussen lichtintensiteit (gegeven in lux) en de weerstand van het element strikt definieert. Er moet echter op worden gewezen dat de fotoresistor meestal in een schakeling wordt ingebouwd als een spanningsdeler of via een operationele versterker, zodat de eigenschappen ervan kunnen worden aangepast aan de behoeften van een specifieke toepassing door externe weerstanden met de juiste waarden te kiezen.
Magazijn:
