Fotorezystor - Polski Serwis Naukowy

Symbol fotorezystora

Fotorezystor (fotoopornik, fotoelement oporowy, opornik fotoelektryczny) jest elementem światłoczułym. Jego rezystancja zmienia się pod wpływem padającego promieniowania i nie zależy od kierunku przyłożonego napięcia, podobnie jak rezystancja zwykłego rezystora.

Fotokomórka - element urządzeń elektronicznych służący do pomiaru światła wykonany jako fotodioda próżniowa lub półprzewodnikowa, fototranzystora, fotorezystora i innych elementów elektronicznych wrażliwych na padające na nie promieniowanie.

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Oświetlenie fotorezystora powoduje zwiększenie przepływającego prądu (zmniejsza się jego rezystancja). Prąd będący różnicą całkowitego prądu płynącego przez fotorezystor i prądu ciemnego (prąd płynący przez fotorezystor przy braku oświetlenia) nazywamy prądem fotoelektrycznym. Jego wartość zależy od natężenia oświetlenia.

Półprzewodniki - najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10-8 do 106 S/m (simensa na metr)) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie badź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.

Materiał - słowo wieloznaczne. W najbardziej ogólnym sensie jest to surowiec w postaci pierwotnej lub częściowo przetworzony, z którego wytwarza się różne produkty. W języku potocznym nazwą tą określa się tkaniny.

Ze względu na dużą czułość i prosty układ pomiarowy, fotorezystory wykorzystuje się do:

pomiaru temperatury poprzez pomiar natężenia promieniowania,

ostrzegania w systemach przeciwpożarowych,

wykrywania zanieczyszczeń rzek i zbiorników wodnych,

detekcji strat ciepła przez izolację termiczną budynków.

Zalety fotorezystora

niezawodność działania,

niska cena,

duża obciążalność prądowa.

Wady fotorezystora

Termos – naczynie o podwójnych ściankach, między którymi jest szczelna przestrzeń, w której panuje bardzo niskie ciśnienie, zwane próżnią techniczną. Naczynie to służy głównie do przechowywania substancji o dużej różnicy temperatury z otoczeniem.

Siarczek ołowiu(II), PbS – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu siarkowodorowego i ołowiu na +II stopniu utlenienia. Siarczek ołowiu(II) strąca się w postaci czarnego osadu z roztworów soli ołowiu(II) w reakcji z siarkowodorem.

wrażliwość na temperaturę,

dość duża bezwładność czasowa.

Parametry fotorezystora:

czułość widmowa – zależność rezystancji od natężenia oświetlenia. Na wartość czułości wpływa rodzaj materiału i sposób jego domieszkowania – dobieranie ze względu na przeznaczenie fotorezystora.

rezystancja fotorezystora

współczynnik n określany jako stosunek rezystancji przy danej wartości natężenia oświetlenia

n=RD/R50 gdzie: RD – rezystancja ciemna R50 – rezystancja przy natężeniu oświetleniu równym 50 lx.

Fotorezystory wykonuje się najczęściej w postaci cienkich półprzewodnikowych warstw monokrystalicznych lub polikrystalicznych naniesionych na izolacyjne np. szklane podłoże . Materiał światłoczuły rozdzielają dwie metalowe elektrody mające wyprowadzenia. Elektrody te często mają kształt grzebieniowy. Nad powierzchnią światłoczułą umieszcza się okienko i zamyka w obudowie, chroniącej przed uszkodzeniami, a niekiedy umożliwiającej pracę w obniżonej temperaturze (naczynie Dewara).

Opornik, rezystor (z łac. resistere, stawiać opór) – najprostszy element rezystancyjny, element bierny obwodu elektrycznego. Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło. Występuje na nim spadek napięcia. W obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim płynącego.

Pomiar - według współczesnej fizyki proces oddziaływania przyrządu pomiarowego z badanym obiektem, zachodzący w czasie i przestrzeni, którego wynikiem jest uzyskanie informacji o własnościach obiektu.

Fotorezystory wykonuje się z materiałów półprzewodnikowych takich jak: CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, jak również z półprzewodników trójskładnikowych np. tellurku kadmowo rtęciowego CdHgTe. Od materiału półprzewodnikowego zależy zakres widmowy lS1, lS2 wykrywanego promieniowania, czyli zakres długości fal, dla którego czułość fotorezystora wynosi nie mniej niż 10% czułości maksymalnej.

Rezystancja (opór, opór czynny, oporność, oporność czynna) – wielkość charakteryzująca relacje między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego. W obwodach prądu przemiennego rezystancją nazywa się część rzeczywistą zespolonej impedancji.

Krzem (Si, łac. silicium) – pierwiastek chemiczny, z grupy półmetali w układzie okresowym. Izotopy stabilne krzemu to 28Si, 29Si i 30Si. Wartościowość: 4 (w większości związków), 5 i 6. Krzem (monokryształy krzemu) jest wykorzystywany powszechnie w przemyśle elektronicznym.

Dla światła widzialnego fotorezystory wykonuje się z: Si, PbS, PbTe. Dla podczerwieni: InSb, PbSnTe, HgCdTe.

Zobacz też

Efekt fotoelektryczny

Fotodioda półprzewodnikowa

Fotokomórka