Fotomotstånd
(41)Fotomotstånd är de facto halvledarkomponenter och ändrar sina elektriska egenskaper beroende på miljöfaktorer. Rättare sagt: komponenternas motstånd är beroende av den ljusstyrka på träffar deras yta.
Fotomotståndens uppbyggnad
Fotomotstånd har två terminaler anslutna till kamformade elektroder. Mellan dessa finns monokristalliskt och polykristalliskt ljuskänsligt material. Denna tunna struktur är placerad på ett underlag tillverkat av en isolator (t.ex. keramik, glas) medan hela strukturen skyddas av ett motståndskraftigt, transparent material (ofta epoxiharts). I fotomotstånd används olika kemiska föreningar som kisel, blysulfid, kadmiumsulfid – och materialets egenskaper återspeglas i komponenter egenskaper. Först och främst dess spektrala område, dvs. frekvensband av den elektromagnetiska strålningen där fotomotståndet uppvisar högsta känslighet. Med hänsyn till användningsområdet ligger detta frekvensband mestadels inom det synliga ljusets område.
Fotomotståndens användningsområde
En av de största fördelarna med fotomotstånden är att de är enkla att implementera. I och med att de fungerar på analogiskt sätt som vanliga motstånd kan de användas i många traditionella analoga och digitala kretsar och tjäna som ljusdetektor och till och med som sensor. Dessutom gör denna egenskap att under prototypbygge de kan ersättas med motstånd eller potentiometrar som underlättar exakta tester som simulerar vissa miljöförhållanden.
Den andra icke-obetydliga fördelen med fotomotstånd är dess låga pris som vid massproduktion ger en väsentlig sänkning av kostnaderna.
Av denna anledning används fotomotstånd i många enheter. Å ena sida är det mycket enkla kretsar som automatisk kontroller av en LED-displays ljusstyrka eller skymningssensor (som aktiverar belysningen efter skymning). Fotomotstånd används dock även i mera komplexa och exakta applikationer, ex. luxmätare, enheter för provning/övervakning av ljusförhållanden, industriella sensormoduler. Vid en sådan användning kopplas oftast in fotomotstånd i en kalibreringskrets vilket ger en hög mätnoggrannhet.
Viktiga parametrar av fotomotstånden
De flesta parametrar som kännetecknar fotomotstånd är identiska som hos de passiva komponenterna. Komponenterna har en viss angiven maximal effekt (hos komponenter som erbjuds av TME ligger den inom området från 90mW till 0,5W ) samt maximal arbetsspänning (kan även uppgå till några hundra V). Tillverkarna anger givetvis också komponenternas termiska tolerans och monteringssätt (det är nästan alltid THT, dvs. hålmontering).
Fotomotståndens karakteristiska egenskaper utgörs av bl.a. in- och urkopplingstid (några tiotal ms). Vid val av komponent för en viss applikation ska man alltid beakta dess känslighet som anges med två värden: våglängd i punkten för den maximala känsligheten samt motstånd vid en viss ljusstyrka. Det första talet anger vilken ljusfärg komponenten är anpassad för och det andra gör det möjligt att uppskatta dess beteende i vissa förhållanden. I den tekniska dokumentationen för varje produkt finns mer detaljerad information om detta: i form av en graf eller ekvation som strikt definierar förhållandet mellan ljusintensiteten (angiven i lux) och komponentens resistans. Det är dock värt att påpeka att fotomotstånd kopplas in i kretsen som en del av en spänningsdelare eller via en operativförstärkare, dess egenskaper kan alltså anpassas till en viss applikation genom att man väljer externa motstånd med lämpliga värden.
Lager:
