Фоторезистори. Довідкові дані. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідкові матеріали

 Коментарі до статті

Напівпровідникові фотоелементи - фоторезистори мають властивість змінювати свій активний опір під дією падаючого на них світла. Фоторезистори мають високу чутливість до випромінювання в широкому діапазоні - від інфрачервоної до рентгенівської області спектру, причому опір їх може змінюватися на кілька порядків. Фоторезисторам притаманні висока стабільність у часі, вони мають невеликі габарити та випускаються на різні номінали опорів. Найбільшого поширення набули фоторезистори, виготовлені із сірчистого свинцю, сірчистого кадмію, селенистого кадмію.

Назва типу фоторезисторів складається з літер і цифр, причому в старих позначеннях літери А, К, Д позначали тип використаного світлочутливого матеріалу, в новому позначенні ці літери замінені цифрами. Літера, що стоїть за дефісом, при старому позначенні, характеризувала конструктивне виконання (Г-герметизовані, П-плівкові). У новому маркуванні ці літери також замінені цифрами. У табл. 1 наведено найменування найбільш поширених позначень фоторезисторів.

Таблиця 1. ТИПОВІ ПОЗНАЧЕННЯ ФОТОРЕЗИСТОРІВ

Вид фоторезисторів	Старе позначення	Нове позначення
Сірчано-свинцеві	ФСА-0, ФСА-1, ФСА-6, ФСА-Г1, ФСА-Г2
Сірчисто-кадмієві	ФСК-0, 1, 2, 4, 5, 6, 7, ФСК-Г1, ФСК-Г2, ФС'Р;-Г7, ФСК-П1	СФ2-1, 2, 4, 9, 12
Селеністо-кадмієві	ФСД-0, ФСД-1, ФСД-Г1	СФ3-1, 8

Світлочутливий елемент у деяких типах фоторезисторів виконаний у вигляді круглої або прямокутної таблетки, спресованої з порошкоподібного сульфіду або селеніду кадмію, в інших він є тонким шаром напівпровідника, нанесеного на скляну основу. У тому й іншому випадку з напівпровідниковим матеріалом з'єднані два металеві виводи. Схематично пристрій фоторезистора та його включення показано на рис1.

Ріс.1

Залежно від призначення фоторезистори мають різне конструктивне оформлення. Іноді це просто пластина напівпровідника на скляній основі з токонесучими висновками, в інших випадках фоторезистор має пластмасовий корпус із жорсткими штирьками. Серед таких фоторезисторів слід особливо відзначити ФСК-6, пристосований для роботи від відбитого світла, для чого його корпус має в центрі отвір для проходження світла до поверхні, що відбиває. Випускаються фоторезистори в металевому корпусі з цоколем, що нагадує ламповий, або в корпусі, як у герметизованих конденсаторів або транзисторів.

Малогабаритні плівкові фоторезистори випускаються у пластмасових та металевих корпусах з вологозахисним покриттям світлочутливого елемента прозорими епоксидними смолами. Зовнішній вигляд та розміри найпоширеніших типів фоторезисторів показані на рис.2.

Ріс.2

Фоторезистори характеризуються такими параметрами (див. табл. 2): - Темновим опором Rт-активним опором при повній відсутності освітлення.

Таблиця 2. ПАРАМЕТРИ ФОТОРЕЗИСТОРІВ

Тип ФР	Uраб, В	Rт, ом.	Іт, мка	Iсв, мка	dI = Iсв-Iт, мка	Rт/Rсв	Питома почуттів. мка/лм-в	Інтегральна чутливість, а/лм	Потужність розсіювання, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ФСА-0	4-100	40*103-106	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-1	4-100	40*103-106	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-Г1	4-40	47*103-470 * 103	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-Г2	4-40	40*103-106	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-6	5-30	50-300 * 103	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСК-0	50	5*106	10	2000	1990	200	7000	1,4	0,125
ФСК-1	50	5*106	10	2000	1990	200	7000	1,4	0,125
ФСК-2	100	10*106	10	800	790	80	1500	-	0,125
ФСК-4	50	5*106	10	2000	1990	200	7000	1,4	0,125
ФСК-5	50	5*106	10	1000	1990	100	6000	1,2	0,05
ФСК-6	50	3,3*106	15	2000	1885	-	9000	1,8	0,2
ФСК-7а	50	106	50	350	300	-	1500	-	0,35
ФСК-7б	50	105	50	800	750	-	6000	1,2	0,35
ФСК-Г7	50	5*106	10	2000	1990	200	3500	0,7	0,35
ФСК-Г1	50	5*106	10	1500	1490	150	6000	1,2	0,12
ФСК-Г2	50	5*106	10	4000	3990	400	12000	2,4	0,2
ФСК-П1	100	1010	0,01	1000-2000	1000-2000	-	4000	-	0,1
СФ2-1	15	30*106	0,5	1000	1000	2000	400000	-	0,01
СФ2-2	2 (10)	4*106	0,5	1500	1500	3000	75000	-	0,05
СФ2-4	15	-	1,0	> 750	-	-	-	-	0,01
СФ2-9	25	>3,3*106	-	240-900	-	-	-	-	0,125
СФ2-12	15	>15*106	-	200-1200	-	-	-	-	0,01
ФСД-0	20	20*108	1	2000	2000	2000	40000	-	0,05
ФСД-1	20	20*106	1	2000	2000	2000	40000	-	0,05
ФСД-Г1	20	20*106	1	2000	2000	2000	40000	-	0,05
СФ3-1	15	15*108	0.01	1500	1500	150000	600000	-	0,01
СФ3-8	25	-	<1	750	-	-	-	-	0,025

У таблиці наведено середні значення, визначені (крім Іт) при освітленості 200 лк.

У деяких типів фоторезисторів темновий опір може мати значний розкид; - кратністю зміни опору Rт/Rсв параметром, що показує відношення темнового опору до опору при освітленому стані. Це один із найважливіших параметрів, що характеризує чутливість фоторезистора. Зі збільшенням освітленості кратність зростає за лінійним законом, зі зменшенням – знижується. Найменшу чутливість мають сірчано-свинцеві фоторезистори, у яких кратність при освітленості 200 лк не нижче 1,2. В інших типів фоторезисторів чутливість значно вища; - робочою напругою, під якою розуміється напруга, що гарантує тривалу роботу фоторезистора. При роботі в імпульсному режимі у сірчисто-кадмієвих та селенисто-кадмієвих фоторезисторів допустима напруга може у 2-3 рази перевищувати робочу. У сірчано-свинцевих фоторезисторів робочу напругу можна прийняти рівним 0,1 Rт, де Rт в кілоомах; - допустимою потужністю розсіювання, що дозволяє тривалу експлуатацію фоторезистора при +20 ° С у навколишньому середовищі без небезпеки появи незворотних змін у світлочутливому шарі; - Спектральними характеристиками, що показують, в якій частині спектра фоторезистор має найбільшу чутливість. Зразкові спектральні показники показані рис.3.

Ріс.3

Як видно з цих характеристик, фоторезистори з сірчано-кадмієвим світлочутливим елементом мають максимальну чутливість у видимій частині спектру, фоторезистори, виконані на основі селенистого кадмію, найбільш чутливі до червоної та інфрачервоної частини спектру, а сірчано-свинцеві фоторезистори мають максимум чутливості спектра. Важливим параметром фоторезисторів є питома чутливість, яка розраховується за такою формулою:

де: DI - фотострум, мка; L – освітленість, лк; S - розмір світлочутливого майданчика, см²; U - напруга, прикладена до фоторезистори, B. Якщо величину чутливості помножити на робочу напругу, то вийде інтегральна чутливість. Крім цього, властивості фоторезисторів характеризуються вольт-амперними характеристиками, які показують залежність струму через фоторезистор від напруги, що додається до нього (див. рис. 4, а). Ця характеристика лінійна у досить широких межах. Для деяких типів фоторезсторів при напругах менше робочого спостерігається нелінійність (рис. 4, б).

Ріс.4

Фоторезистори мають інерційність, судити про яку можна за частотною характеристикою, наведеною на рис. 5. Ця характеристика виражає залежність між величиною фотоструму та частотою модуляції світлового потоку, що падає на фоторезистор. Як видно з характеристики, величина сигналу, який знімається з фоторезистора, зменшується зі збільшенням частоти модуляції світлового потоку.

Рис. 5

Чутливість фоторезисторів змінюється (зменшується) у перші 50 годин роботи, залишаючись надалі практично постійною протягом усього терміну служби, що вимірюється кількома тисячами годин. Інтервал робочих температур для сірчано-кадмієвих фоторезисторів становить від -60 до +85°С для селеністо-кадмієвих - від -60 до +40°С та для сірчано-свинцевих - від -60 до +70°С.

Основною сферою застосування фоторезисторів є автоматика, де вони в деяких випадках успішно замінюють вакуумні та газонаповнені фотоелементи. Маючи підвищену допустиму потужність розсіювання в порівнянні з деякими типами фотоелементів, фоторезистори дозволяють створювати прості та надійні фотореле без підсилювачів струму. Такі фотореле незамінні в пристроях для телекерування, контролю та регулювання, в автоматах для розбракування, при сортуванні та рахунку готової продукції, для контролю якості та готовності різних деталей. Широко використовуються фоторезистори в поліграфічній промисловості при виявленні обривів паперової стрічки, контролі за кількістю аркушів, що подаються до друкарської машини. У вимірювальній техніці фоторезистори застосовуються для вимірювання високих температур, регулювання температури в різних технологічних процесах. Контроль рівня рідини та сипучих тіл, захист персоналу від входу в небезпечні зони, контроль за запиленістю та задимленістю найрізноманітніших об'єктів, автоматичні вимикачі вуличного освітлення та турнікети в метрополітені – ось далеко не повний перелік областей застосування фоторезисторів. Фоторезистори знайшли застосування в медицині, сільському господарстві та інших областях. В даний час важко знайти таку галузь народного господарства, де б вони не використовувалися з метою підвищення продуктивності праці, покращення якості продукції та полегшення праці людини.

література

1. Радіо, №12 1969 р. с.53

Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Довідкові матеріали.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Титанічний гіперіон 15.03.2016 За даними Федерального управління цивільної авіації США, кількість випадків використання лазерів проти комерційних літаків стійко зростає з тих пір, як Управління почало вести облік таким інцидентам. У 2015 р. у США було зареєстровано понад 3700 таких інцидентів, і у березні минулого року мешканець Каліфорнії отримав 14 років в'язниці за "постріл" лазером у поліцейський вертоліт. Схожа ситуація спостерігається і у Великій Британії, де місцеве Управління цивільної авіації реєструє 4-5 випадків використання лазера щодня, а в листопаді при посадці в аеропорту Хітроу пілоту пошкодили око лазером "військової" потужності. Проте "стрілянина" лазером літаками може переслідувати і цілком корисні цілі, що й продемонстрували дослідники Оксфордського університету та інноваційного підрозділу компанії Airbus. З 2013 р. вони працюють над проектом Hyperion, названим так на ім'я одного з титанів-дітей Урана та Геї у давньогрецькій міфології. Гіперіон був обраний, мабуть, тому, що ім'я в перекладі з давньогрецької означає "дуже високий", і учасники проекту націлилися досить високо – у прямому та переносному значенні. Нещодавно показаний пристрій, який вчені назвали Модульований ретрорефлектор (Modulated Retro Reflector або MRR) встановлюється на фюзеляжі пілотованих або безпілотних літаючих апаратів. значну кількість зашифрованих даних на землю, де вони потім розшифровуються.Лазер із довжиною хвилі 1550 нанометрів не фокусується у сітківці ока та безпечний для людини. Перевагами своєї установки дослідники називають малу вагу. Простіше було б встановлювати лазери для передачі прямо на літаках. Але такі пристрої важкі і громіздкі, а автори MRR розраховують використовувати його і для безпілотників, і мікросупутників. Якщо в першому випадку "Гіперіон" пройшов випробування з дроном, то в другому завдання має бути титанічна: максимальна відстань, на яку поки що вистачає MMR - 1 км.

Інші цікаві новини:

▪ Новий тип світлодіодів блакитного кольору свічення з підвищеною світловіддачею

▪ Новий спосіб відчувати дотик

▪ Датчик тиску Infineon DPS422

▪ Номери в космічному готелі доступні для бронювання

▪ Зміна реальності та хибна пам'ять

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки. Добірка статей

▪ стаття Що виросло, те виросло. Крилатий вислів

▪ стаття Хто такий нарвав? Детальна відповідь

▪ стаття Надання першої медичної допомоги при термічних опіках. Медична допомога

▪ стаття Чорнильні олівці. Прості рецепти та поради

▪ стаття Конвертер 65,8...75 МГц - 88...108 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024