Фоторези́стор — елемент електричного кола, який змінює свій опір при освітленні.

Фоторезистор

Фоторези́стор — елемент електричного кола, який змінює свій опір при освітленні.

Принцип дії фоторезистора оснований на явищі фотопровідності — зменшенні опору напівпровідника при збудженні носіїв заряду світлом.

Фотопрові́дність — явище збільшення електропровідності речовини при освітленні.

Фотопровідність властива напівпровідникам. Електропровідність напівпровідників обмежена браком носіїв заряду. При поглинанні фотона електрон переходить із валентної зони в зону провідності. Як наслідок утворюється пара носів заряду: електрон у зоні провідності й дірка у валентній зоні. Обидва носії заряду при прикладеній до напівпровідника напрузі вносять вклад у електричний струм.

Найпопулярнішим напівпровідником, на основі якого виготовляються фоторезистори, є CdS.

Основними характеристиками фоторезисторів є:

Вольт - амперна, що характеризує залежність фотоструму (при постійному світловому потоці Ф) чи темнового струму від прикладеної напруги. Для фоторезисторів ця залежність практично лінійна (рисунок 3, а).

Світлова (люксамперная), що характеризує залежність фотоструму від падаючого світлового потоку постійного спектрального складу. Напівпровідникові фоторезистори мають нелінійну люксамперную характеристику (рисунок 3, б). Найбільша чутливість виходить при малих освітленостях. Це дозволяє використовувати фоторезистори для виміру дуже малих інтенсивностей випромінювання. При збільшенні освітленості світловий струм росте приблизно пропорційно кореню квадратному з освітленості. Нахил люксамперної характеристики залежить від прикладеної до фоторезистора напруги.

Спектральна, що характеризує чутливість фоторезистора при дії на нього потоку випромінювання постійної потужності визначеної довжини хвилі. Спектральна характеристика визначається матеріалом, який використовується для виготовлення світлочутливого елемента. (рисунок 3, в).

Частотна, що характеризує чутливість фоторезистора при дії на нього світлового потоку, що змінюється з визначеною частотою. Наявність інертності в фоторезисторів приводить до того, що величина їхнього фотоструму залежить від частоти модуляції падаючого на них світлового потоку — зі збільшенням частоти світлового потоку фотострум зменшується (рисунок 3, г).

Робоча напруга Uр — постійна напруга, прикладена до фоторезистора, при якому забезпечуються номінальні параметри при тривалій його роботі в заданих експлуатаційних умовах.

Максимально допустима напруга фоторезистора Umax — максимальне значення постійної напруги, прикладеної до фоторезистора, при якій відхилення його параметрів від номінальних значень не перевищує зазначених меж при тривалій його роботі в заданих експлуатаційних умовах.

Темновий опір Rт — опір фоторезистора,,під час відсутності падаючого на нього випромінювання в діапазоні його спектральної чутливості.

Світловий опір Rс— опір фоторезистора, який вимірюється через визначений інтервал часу після початку впливу випромінювання, що створює на ньому освітленість заданого значення.

Кратність зміни опору Кr— відношення темнового опору фоторезистора до опору при визначеному рівні освітленості (світловому опору).

Припустима потужність розсіювання — потужність, при якій не настає необоротних змін параметрів фоторезистора в процесі його експлуатації.

Загальний струм, фоторезистора — струм, що складається з темнового струму і фотоструму.

Фотострум — струм, що протікає через фоторезистор при зазначеній напрузі на ньому, обумовлений тільки впливом потоку випромінювання з заданим спектральним розподілом.

Питома чутливість — відношення фотоструму до добутку величини падаючого на фоторезистор світлового потоку на прикладену до нього напругу, мкА/(лм • В)

К0 = Іф / (ФU)

де Іф – фотострум, рівний різниці струмів, які протікають по фоторезистору в темноті і при визначеній освітленості, мкА; Ф – падаючий світловий потік, лм; U – напруга, прикладена до фоторезистора, В.

Інтегральна чутливість — добуток питомої чутливості на граничну робочу напругу Sінт. = К0 Umax.

Постійна часу τф — час, протягом якого фотострум змінюється на 63 %, тобто в е раз (e = 2,718).

Постійна часу характеризує інертність приладу.

Дата добавления: 2015-09-29