Nuo šviesos priklausomi rezistorių funkcionalumas, variantai ir naudojimas

Efektyvus energijos valdymas yra didėjantis susirūpinimas šiandieniniame pasaulyje.Dažnai rankinis žibintų ir namų prietaisų valdymas lemia nereikalingą galios švaistymą dėl žmonių priežiūros ar neįprastų sąlygų.„Efektyvų sprendimas“ yra automatizuojant valdymą, pagrįstą aplinkos veiksniais, tokiais kaip šviesos intensyvumas.Nuo šviesos priklausomi rezistoriai (LDR), dar žinomi kaip fotorezistoriai, siūlo ekonomiškai efektyvų galios naudojimo optimizavimo metodą.Šiame straipsnyje mes gilinamės į darbo principus, konstrukciją, grandinės projektavimą, charakteristikas, tipus ir praktinius LDR pritaikymus, pabrėždami jų reikšmingumą kuriant intelektualias, energiją taupančias sistemas.

Katalogas

Suprasti nuo šviesos priklausomus rezistorius (LDR)

Nuo šviesos priklausomi rezistoriai (LDR), dar žinomi kaip fotorezistoriai, yra svarbūs šiuolaikinės elektronikos komponentai, leidžiantys įtaisams reaguoti į šviesos intensyvumo pokyčius.Šie ekonomiškai efektyvūs jutikliai vaidina svarbų vaidmenį automatizuoti apšvietimo sistemas, taupyti energiją ir tobulinti įvairių programų, tokių kaip apsaugos sistemos ir išmanusis apšvietimas, funkcionalumą.Tai tiria darbo principus, statybą, grandinių projektus ir LDR taikymą, parodant jų universalumą ir svarbą kuriant energiją taupančius sprendimus.

LDR darbo principas

LDR veikia pagal fotokonduktyvumo principą - tai fenomenas, kai medžiagos elektrinis laidumas didėja šviesos poveikis.Kai šviesos fotonai smogia LDR, jų energija jaudina elektronų iš valentinės juostos į laidumo juostą, jei fotono energija viršija medžiagos juostą.Dėl to sumažėja pasipriešinimas, leidžiantis srovei tekėti.

Ir atvirkščiai, tamsoje, fotonų sužadinimo nebuvimas palaiko didelį pasipriešinimą, blokuodamas srovę.Šis elgesys yra šviesos kontroliuojamų grandinių pagrindas.

LDR statyba

Paprastai LDR yra pagamintas iš didelio atsparumo puslaidininkių medžiagų, tokių kaip kadmio sulfidas, dedamas ant izoliacinio substrato.Medžiaga dažnai išdėstyta zigzago modeliu, kad būtų optimizuotas įrenginio galios įvertinimas ir pasipriešinimas.Ohminiai kontaktai pridedami iš abiejų pusių, kad būtų užtikrintas atsparumas kontaktui.Dėl problemų dėl aplinkos šiuolaikiniai LDR vengia naudoti kenksmingas medžiagas, tokias kaip kadmio junginiai.

LDR pagrįstas grandinės dizainas

Pagrindinėje LDR grandinėje yra potencialus daliklis su LDR ir rezistoriumi, leidžiančia jai veikti kaip šviesai jautrus jungiklis.Tamsoje LDR didelis pasipriešinimas apsaugo nuo srovės srauto, kad prijungtas prietaisas būtų išjungtas.Didėjant šviesos intensyvumui, LDR atsparumas mažėja, todėl grandinė gali suaktyvinti.Jautrumą galima tiksliai suderinti pakeičiant fiksuotą rezistorių potenciometru arba sustiprinant grandinės konstrukciją naudojant veikimo stiprintuvus, kad būtų galima tiksliai valdyti.

Nuo šviesos priklausomų rezistorių charakteristikos (LDR)

Foto srovė ir ryškus pasipriešinimas: Kai veikiama šviesa pagal fiksuotą įtampą, srovė, tekanti per LDR, yra žinoma kaip foto srovė.LDR pasipriešinimas tokiomis sąlygomis, vadinamas ryškiu pasipriešinimu, paprastai žymimas „100Lx“.

Tamsi srovė ir tamsi atsparumas: Nesant šviesos, srovė per LDR vadinama tamsia srove, o atitinkamas pasipriešinimas vadinamas tamsiu pasipriešinimu, paprastai vaizduojama „0lx“.

Reagavimas į šviesą: LDR reakcija nurodo, kaip jo pasipriešinimas keičiasi tarp tamsiojo pasipriešinimo (be šviesos) ir ryškaus pasipriešinimo (apšvietimo).Tai pabrėžia jutiklio jautrumą šviesos lygio pokyčiams.

Spektrinis jautrumas: Tai apibūdina, kaip LDR reaguoja į skirtingų bangos ilgių šviesą.Tai dažnai vizualizuojama kaip kreivė, rodanti jutiklio reagavimą į konkrečias šviesos spektro dalis, tokias kaip ultravioletinė, matoma ar infraraudonųjų spindulių šviesa.

Šviesos intensyvumo atsakas : Ši savybė parodo, kaip LDR atsparumas mažėja didėjant šviesos intensyvumui.Iš pradžių pasipriešinimas smarkiai sumažėja, tačiau, didėjant šviesos intensyvumui, pokyčių greitis mažėja ir atspindi netiesinį atsaką.

Įtampos srovė: LDR įtampos srovės santykis parodo, kaip fotokrentatūra padidėja esant taikomai įtampai.Ši kreivė pabrėžia LDR sugebėjimą tvarkyti įtampos pokyčius išlaikant našumą.

Priklausomybė nuo temperatūros: LDR našumui įtakos turi temperatūra.Kai kurie LDR turi geresnį jautrumą esant žemesnei temperatūrai, o jų reagavimas mažėja aukštesnėje temperatūroje.

Galios reitingas: Nominali LDR galia apibūdina maksimalią galią, kurią ji gali saugiai išsisklaidyti.Kilus temperatūrai, galios valdymo pajėgumas mažėja, todėl reikia tinkamai valdyti šiluminį valdymą aukštos temperatūroje.

Skirtingi LDR/šviesos priklausomo rezistoriaus tipai

LDR galima suskirstyti į kategorijas pagal jų puslaidininkių sudėties ir spektrinį jautrumą:

Remiantis puslaidininkių sudėtimi

Vidiniai LDR: jie gaminami iš grynų puslaidininkių medžiagų ir priklauso tik nuo jų natūralių fotokondukcinių savybių.

Doped LDRS: Jie sukuriami įvedant priemaišas į puslaidininkinę medžiagą, todėl padidėja stabilumas ir geresnis našumas.Dėl šių pagerėjusių savybių dažniau naudojami Doped LDR.

Remiantis spektriniu jautrumu

LDR yra suskirstytos į tris pagrindines kategorijas, atsižvelgiant į lengvųjų bangų ilgių diapazoną, kuriam jie jautriausiai:

Ultravioletinė (UV) LDRS: jautri ultravioletinei šviesai, šie LDR paprastai gaminami iš tokių medžiagų kaip kadmio sulfido (CDS) ir kadmio selenido (CDSE).Jie dažniausiai naudojami ultravioletinių spindulių aptikimo programose, tokiose kaip UV stebėjimo sistemos.

Infraraudonųjų spindulių (IR) LDR: Skirta reaguoti į infraraudonųjų spindulių spinduliuotę, šie LDR yra sudarytos iš medžiagų, tokių kaip švino sulfidas (PBS), švino telluridas (PBTE) ir indio antimonidas (INSB).Jie yra plačiai naudojami raketų gairėse, geografiniame tyrinėjime, nekontaktinių temperatūros matavimuose, medicininėje diagnostikoje, infraraudonųjų spindulių spektroskopijoje ir ryšių sistemose.

Matomas šviesos LDR: Šie LDR yra jautrūs matomame spektre ir yra sukonstruoti naudojant tokias medžiagas kaip selenas, kadmio sulfidas (CDS), kadmio selenidas (CDSE), silicis ir germanis.Jie plačiai naudojami fotoelektrinėse valdymo sistemose, įskaitant:

• Automatiniai navigacijos ir gatvių šviestuvų jungikliai

• Automatizuotos vandens tiekimo ir išjungimo sistemos

• Mašinų priežiūros sistemos

• Prietaisai, tokie kaip azimutas ir storio tikrintojai, tiksliems matavimams

• Automatinio ekspozicijos valdymo fotografijos įranga

• Dūmų detektoriai, fotoelektriniai skaitikliai ir šviesos sekimo sistemos.

LDR/nuo šviesos priklausomo rezistoriaus naudojimas

Šviesos jutimas ir stebėjimas

Nuo šviesos priklausomi rezistoriai (LDR) yra ekonomiški ir nesudėtingi prietaisai, vaidinantys svarbų vaidmenį vertinant šviesos intensyvumo pokyčius.Jų pritaikymas yra plačiai paplitęs, nes pastebimas aliarmo sistemose, reaguojančiose į šviesos svyravimus ir adaptyvų gatvių apšvietimą, kuris koreguojamas atsižvelgiant į aplinkinę aplinką.Pasitelkdami jų jautrumą šviesai, LDR prisideda prie energijos taupančių sprendimų, tokių kaip apšvietimo sistemos, kurios dinamiškai reaguoja į skirtingas aplinkos sąlygas, skatina tvarumą, kartu padidindamos tam tikrą patirtį.

Pažanga gatvės apšvietimu

Įprasti gatvės apšvietimo artėjimai, kurie pirmiausia priklauso nuo didelio intensyvumo išleidimo (HID) lempų, dažnai susiduria su jų dideliu energijos suvartojimu ir mažiau nei idealiniais eksploatavimo grafikais.Į priekį nukreiptas metodas, kuriame naudojama LDR technologija, pristato šviesos diodus, kurie gali būti tiksliai suderinti ryškumu, kad patenkintų įvairius apšvietimo poreikius.Būdinga šviesos diodų pranašumai, įskaitant ilgą gyvenimo trukmę ir mažesnę energijos sunaudojimą, jas apibūdina kaip perspektyvų variantą, kuris atitinka šiuolaikinius aplinkosaugos tikslus, nukreipia miestus tvaresnės praktikos link.

Integracija į šiuolaikines technologijas

Dabartinėse naujovėse yra mikrovaldikliai, skirti koreguoti LED ryškumą, naudojant impulsų moduliacijos strategijas.Ši moderni technologija leidžia aktyviai valdyti „Streetlight“ šviesumą visą naktį, veiksmingai pažaboti nereikalingas energijos sąnaudas.Šuolis į priekį yra saulės energijos įtraukimas į šias sistemas, o tai ne tik sumažina anglies išmetimą, bet ir padidina ekonomiškumo efektyvumą, todėl susidaro ekologiškesnė veiklos sistema.

LDR pagrįstų gatvių apšvietimo sprendimų dislokavimas rodo progresą link protingesnės, ekologiškesnės miesto infrastruktūros.Įvairių savivaldybių, priėmusių LED sistemas, įžvalgos rodo, kad energijos suvartojimas labai sumažėja, kartu su mažesnėmis priežiūros išlaidomis, pabrėžiant LDR požiūrio pranašumus.Patvirtindamos pasirinkimus, kurie atitiktų ekologinį tvarumą, šios apšvietimo sistemos demonstruoja apgalvotą žingsnį į ekologiškų technologijų integravimą į kasdienį gyvenimą.

Išvada

Nuo šviesos priklausomi rezistoriai yra paprasti, tačiau galingi komponentai, kurie pakeitė mūsų apšvietimo ir energijos sistemų valdymo būdą.Dėl jų sugebėjimo suvokti ir reaguoti į įvairias šviesos sąlygas, jie tampa neįkainojami programose, pradedant nuo gatvių žibintų ir baigiant pažengusiais pramonės jutikliais.Priimdami LDR pagrįstus sprendimus, galime pasiekti didesnį efektyvumą, mažesnes išlaidas ir ekologiškesnę ateitį.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Kokie yra LDR apribojimai?

Nepaisant jų naudingumo, LDR turi keletą trūkumų:

Jie nėra labai tikslūs ir turi lėtą reagavimo laiką (nuo 10 milisekundžių iki kelių sekundžių).

Jų pasipriešinimas nuolat keičiasi, nes jie teikia analoginį išėjimą, o ne diskretinius skaitmeninius signalus.

Fotoresistoriai yra mažiau patvarūs, palyginti su kitais šviesos jutikliais, ir laikui bėgant gali skaidytis.

Jie yra jautrūs temperatūros pokyčiams, o tai gali turėti įtakos jų veikimui.

Skirtingai nuo fotoresistorių, fotodiodai yra vienkrypčiai ir labiau priklausomi nuo temperatūros.

2. Kokia medžiaga naudojama LDR gaminti?

LDR paprastai gaminami iš kadmio sulfido (CDS), puslaidininkinės medžiagos.Ši medžiaga keičia jos elektrinį pasipriešinimą, atsižvelgiant į joje krintančią šviesos intensyvumą, sumažėja nuo kelių tūkstančių omų tamsoje iki vos kelių šimtų omų ryškioje šviesoje.Pokytis įvyksta, kai šviesa sukuria skylės elektronų poras medžiagoje.

3. Kodėl keičiasi LDR pasipriešinimas?

Kai šviesa patenka ant LDR, šviesos energija išlaisvina daugiau elektronų, padidindama esamą srautą tam tikrai įtampai.Tai lemia pasipriešinimo kritimą.Ir atvirkščiai, tamsoje ar žemesnėje temperatūroje yra mažiau laisvų elektronų, todėl padidėja atsparumas.Šis dinamiškas elgesys yra todėl, kad LDR yra idealiai tinkančios aptikti šviesą ir valdyti.