L'industria elettronica produce molti prodotti diversi, tra i quali gli elementi fotosensibili occupano un posto speciale. I più semplici sono rappresentati da un componente radio chiamato "fotoresistenza", che appartiene alla categoria dei semiconduttori.
Quando l'energia radiante da qualsiasi sorgente luminosa colpisce la sua superficie, la resistenza del materiale diminuisce, provocando un cambiamento nella corrente che scorre attraverso l'elemento. La figura seguente mostra l'aspetto della fotoresistenza e la sua designazione generalmente accettata sui circuiti elettrici.
Principio operativo
Per comprendere il principio di funzionamento di questo radioelemento, devi prima familiarizzare con il suo dispositivo. All'interno del prodotto, tra due conduttori (elettrodi), è presente uno strato semiconduttore sensibile all'intensità dell'esposizione alla luce.
Per la sua formazione, tali combinazioni comuni di elementi della tavola periodica vengono utilizzate come:
- Solfuro di cadmio.
- Solfuro di piombo.
- Selenito di cadmio e simili.
Informazioni aggiuntive: La caratteristica spettrale del dispositivo dipende dal materiale selezionato.
In altre parole, la gamma delle lunghezze d'onda dipende dal tipo di semiconduttore, sotto l'influenza del quale cambia la resistenza del materiale.
Quando la luce non lo irradia, è abbastanza grande e raggiunge decine di megaohm. Quando l'energia della luce colpisce il semiconduttore, si verifica un forte aumento della concentrazione dei portatori di carica (elettroni e lacune). La resistenza del materiale diminuisce drasticamente, il che porta ad un aumento della corrente che scorre lungo la catena. Quest'ultimo è possibile in una situazione in cui la fotoresistenza è collegata a una fonte di alimentazione esterna, come mostrato nella foto sotto.
A causa dell'assenza di una giunzione elettrone-lacuna in quanto tale, la polarità dell'accensione della fotoresistenza non ha importanza.
Area di applicazione
Facciamo subito una riserva che la resistenza delle fotocellule di questa classe non possa cambiare istantaneamente, cioè hanno una certa inerzia. Questo inconveniente limita l'ambito di applicazione delle fotoresistenze a circuiti a bassa velocità.
Tenendo conto delle limitazioni note, gli elementi considerati sono ampiamente utilizzati nei seguenti dispositivi e sistemi elettronici:
- In relè foto standard progettati per il controllo automatico delle reti di illuminazione esistenti.
- Nei sensori di luce, dove le fotoresistenze vengono utilizzate come registratori sensibili del livello di flusso luminoso.
- Nei sistemi moderni, allarmi in cui sono installate fotocellule sensibili alle onde della gamma UV.
In quest'ultimo caso, il principio di funzionamento del sistema con una fotoresistenza si basa sull'interruzione del flusso di radiazione proveniente da una sorgente ultravioletta diretta verso l'elemento sensibile. Esempi del suo utilizzo nei ricevitori di radiazioni sono mostrati nella foto sotto.