Mașini și echipamente. redresor, voltmetru, ampermetru, rezistența la sistemul de iluminare FS-K1 reostat.
Obiectiv: Pentru a investiga curent-tensiune și caracteristicile spectrale ale Fotorezistorul.
Fotoconductorilor sunt acei semiconductori a căror valoare variază în funcție de rezistență electrică atunci când sunt iluminate cu lumina. Acest lucru se întâmplă din cauza efectului fotoelectric intern este următoarea: dacă energia depășește gap bandă hn foton care a absorbit tranzițiile de fotoni de electroni din banda de valență la banda de conducție. Ca rezultat, există o pereche suplimentară de purtători - electroni și găuri, care se manifestă în creșterea materialului conductivității electrice. Dacă substanța conține impurități, apoi sub influența luminii, electronii pot trece din banda de valență la nivelurile de impurități, sau la nivelul de impurități în banda de conducție. Numărul de purtători generat proporțional cu fluxul luminii incidente. Spre deosebire de PhotoEffect extern purtători rămân în materialul în vrac.
La Fotorezistorul interne de acțiune bazată pe efectul fotoelectric (FS). In majoritatea cazurilor, PS reprezintă (Fig. 6.13), depus pe substratul 1 (placa de sticlă) izolator, un strat subțire de material semiconductor 2, suprafața pe care electrozii, curentul de plumb placa 3 este montat într-o carcasă de plastic 4. Electrozii sunt proiectate pentru a fi încorporate într-un convențional panoul radiolampovuyu. Zona de primire este sub forma unui pătrat, dreptunghi sau cerc.
Sub influența luminii asupra forței electromotoare FS nu apare fără o tensiune externă, ceea ce înseamnă că fotocurentul nu apare. FS are ODI-Nakova de conducere în ambele direcții. Fotorezistoare nu transformă energia luminii în energie electrică - acestea sunt doar comutatorul de lumini. Cu FS lumină constantă - este o rezistență activă. Trecând prin ea un curent proporțional cu tensiunea aplicată.
Cu o tensiune constantă aplicată PS, valoarea curentului prin rezistența depinde de mărimea fluxului luminii incidente. Cu cât mai mare fluxul, cu atât mai mare curent în lanțul PS. Blackout FS asemenea, a trecut printr-un mic curent, care depinde de rezistența în întuneric, adică din rezistența întuneric. Acesta poate fi de la zeci la zeci de kohmi megohmi, dar considerabil mai mică decât în celula de vid. FS rezistență în întuneric este întotdeauna mai mare decât pentru iluminare. Unele substanțe în tranziția de la întuneric la o acoperire intensă a modificărilor valoare a rezistenței la zeci și sute de mii de ori.
În cazul în care fluxul luminos care cade pe suprafața PS, rezistența sa scade. Astfel, la orice diferență de potențial aplicată de curentul care trece prin FS crește odată cu creșterea intensității fluxului luminos incidente și poate ajunge la 30 ... 50 mA. FS ore de lucru în modul normal nu este limitat. FS nu se teme de „expunere“, adică ei nu au nici o pierdere ireversibilă a sensibilității la iluminare ridicată. Datorită proprietăților fotoelectrice ridicate, ușurința de manipulare, costuri reduse, și, de asemenea, o rezistență internă mică și o zonă de lucru mică FS utilizate pe scară largă pentru automatizare (de control și management) procesele de fabricație. O dependență semnificativă a temperaturii de fotocurentul în unele FS este o barieră pentru utilizarea lor în schimbări mari de temperatură. In prezent, low-inerție creat PS cu dependență scăzută temperatură și fotocurentul proporțională cu fluxul luminos.
FS sunt parametrii de bază: sensibilitate de tensiune specifică integrantă și spectrală de funcționare maximă, modificarea relativă a rezistenței, constanta de timp.
Sensibilitatea specifică. Deoarece FS fotocurentul proporțională cu tensiunea aplicată, sensibilitatea este de obicei caracterizat prin valoarea K, exprimată în microamperi, se face referire la un lumen și un volt:
în cazul în care K - sensibilitatea specifică a FS; Di - diferența dintre photocurrents la lumină și în întuneric, Ua; U - pentru aplicarea tensiunii, V; F = ES - Flux luminos; S - suprafața stratului fotosensibil, mm-2; E - lumina, lux.
FS eșuează la o tensiune peste un anumit Umax. Nu putem permite reglarea tensiunii de la această valoare.
Sensibilitatea integrală dată de produsul dintre sensibilitatea specifică tensiunea aplicată:
G Sensibilitatea maximă este atinsă atunci când tensiunea admisibilă de funcționare maximă Umax.
Sensibilitatea spectrală. În funcție de materialul semiconductor FS pot avea diferite sensibilități la diferite lungimi de undă ale luminii incidente. FS-K1 și PS-B2 este o sensibilitate maximă în zona de lumină vizibilă.
Modificarea relativă a rezistenței este determinată prin formula
unde Rm și im - respectiv rezistența și curentul în întuneric (pentru o valoare de tensiune dată); Rc și IC - rezistență și curent în timpul de iluminare a Fotorezistorul.
Constanta de timp. care caracterizează inerția fotorezistenta, măsurată prin timpul în care descresterea e = 2,7 ori după încetarea fotocurent iluminării. Aproximativ în acest proces poate fi descris printr-o lege exponențială. Prin creșterea scade constant de iluminare. Comparativ cu fotocelule de vid FS au o inerție mai mare.
Cele mai importante caracteristici ale FS sunt curent-tensiune și iluminat. Caracteristicile curent-tensiune ale fotoelectric exprimă tensiunea aplicată la o valoare constantă a fluxului luminos
(E = const), obținut de obicei caracteristicile curent-tensiune în întuneric și sub diferite fluxuri de lumină. Din caracteristicile curent-tensiune, rezultă că, în primul rând, PS este o rezistență liniară, care se supune legea lui Ohm, în al doilea rând, modificarea relativă a rezistenței pentru o anumită iluminare este independentă de diferența de potențial aplicată. Dar amploarea fotocurentului și modificarea relativă a rezistenței în funcție de iluminat.
Dacă FS este întunecat, im curent, proporțională cu tensiunea aplicată, numită întuneric și întuneric este determinată de rezistența electrică a PS. Pentru diferite tipuri de FS rezistență întuneric se află în intervalul de la 4-10 octombrie 17 Ohm.
În cazul în care fluxul luminos care cade pe suprafața FS crește la o valoare maximă, care depinde de iluminare și de stres.
Caracteristica curent-tensiune prezintă o diferență majoră față de celulele FS cu PhotoEffect externă, care constă în faptul că fotocurentul FS nu se satura, și, prin urmare, sensibilitatea lor este proporțională cu tensiunea aplicată.
Caracteristici Lumina ca I-V arată un alt FS, spre deosebire de fotocelule de vid, care constă în absența unei directă proporționalitate PS între fotocurentul și luminozitate. Odată cu creșterea E fotocurentul se apropie de saturație.
Deoarece caracteristicile de lumină pot fi integrate pentru a determina sensibilitatea fotocurentului ca PS, sa referit la valoarea fluxului luminos la tensiunea maximă de funcționare aplicată PS.
Caracteristicile spectrale ale FS exprimă dependența de fotocurentului pe energie incident de unitate (sensibilitate spectrală) din lungimea de undă de lumină.
FS este singurul dispozitiv a cărui sensibilitate spectrală variază de la regiunea infraroșu g iradiere.