فتوسل یک نسخه کوتاه شده از سلول فتوالکتریک است، اما اصطلاح کوتاه شده آن معمولاً بیش تر استفاده می شود. فتوسل یک جز الکترونیکی کوچک با سطحی است که شامل یک مقاومت، الکترود (همراه با پایانه های سیم می توانید آن را به مدار وصل کنید) و یک پوشش شفاف در قسمت بالای آن است که اجازه عبور نور را می دهد. قطر سطح معمولاً حدود یک پنجم اینچ است، اگرچه ممکن است بزرگ تر باشند. می توانید سلول های نوری را پیدا کنید که به هر نوع نوری از جمله نور مرئی و مادون قرمز پاسخ دهند.
فتوسل مقاومتی است که بسته به میزان تابش نور روی آن مقاومت را تغییر می دهد. یک فتوسل با قابلیت رسانایی نوری نیمه هادی کار می کند: انرژی فوتون هایی که به نیمه هادی برخورد می کنند، الکترون ها را برای جریان آزاد می کند و مقاومت را کاهش می دهد.
فتوسل ها در تاریکی مقاومت بالایی دارند اما وقتی در معرض نور قرار بگیرند مقاومت بسیار کم تری دارند. از آن جا که آن ها در برابر برخورد نور به سطح سلول پاسخ می دهند، می توان از آن ها به عنوان یک سوئیچ استفاده کرد که به سطح نور در محیط پاسخ می دهد. این باعث می شود که آن ها برای طیف وسیعی از دستگاه ها مفید باشند.
سنسور نور فتوسل یک وسیله الکترونیکی کوچک است که شامل یک مقاومت، الکترود و یک پوشش شفاف بر روی صورت است. این از نور برای کنترل جریان الکتریکی استفاده می کند. اگرچه فتوسل ها در انواع مختلفی وجود دارند، اما همه آن ها از همان فناوری نیمه هادی استفاده می کنند که جریان الکتریکی را کنترل می کند.
فتوسل به سنسورهای وسیعی گفته می شود که بر اساس وجود نور یا انرژی الکترومغناطیسی واکنش نشان می دهند. آن ها را می توان به اشکال مختلف، از صفحات خورشیدی که از نور برای تولید برق استفاده می کنند، تا مقاومت در برابر نور، که بر اساس میزان نور در مقاومت تغییر می کنند، یافت. این دستگاه یکی از مهم ترین پیشرفت های مدرن است که اجازه می دهد طیف وسیعی از فناوری های جدید ایجاد شود.
فتوسل چگونه کار می کند؟
یک فتوسل بر اساس اثر فتوالکتریک و پدیده مقاومت الکتریکی کار می کند. اگر می خواهید درباره مقاومت بیش تر بدانید، صفحه آموزش لومن اهم توضیح مفصلی دارد، اما اساساً مانند اصطکاک است مگر برای جریان الکتریکی. به طور خلاصه، وقتی ولتاژ یکسان باشد، مقاومت بالاتر منجر به جریان کم تری می شود و برعکس.
اثر فتوالکتریک نامی است که هنگام تابش نور به یک رسانا به تولید جریان داده می شود زیرا نور نوعی انرژی الکترومغناطیسی دقیقاً مانند جریان الکتریکی است. با ترکیب این مفاهیم، یک فتوسل مقاومت بالایی دارد اما همان طور که توسط اثر فتوالکتریک توصیف می شود به نور نیز پاسخ می دهد. بنابراین، مقاومت زیاد است به جز در مواردی که مقاومت در معرض نور قرار گیرد. سپس اثر فتوالکتریک جریان اضافی ایجاد می کند گویی که مقاومت کم تر شده است. این تغییر در مقاومت ظاهری می تواند برای ایجاد اثرات مختلف هنگام استفاده در دستگاه استفاده شود.
کار با فتوسل و کاربردهای آن
اساساً، فتوسل یک نوع مقاومت است که می تواند برای تغییر مقدار مقاومت آن بر اساس شدت نور مورد استفاده قرار گیرد. این ها ارزان، ساده در اندازه های مختلف و هم چنین مشخصات بدست می آیند. عملکرد هر سنسور فتوسل در مقایسه با سایر ماژول ها متفاوت است، حتی اگر از یک خانواده باشند. در واقع، تغییرات در این می تواند بیش تر، بزرگ و غیره باشد. به همین دلایل، نمی توان آن ها را برای تعیین میزان دقیق نور درون کندل آسیاب در غیر این صورت لوکس استفاده کرد.
ساخت فتوسل
ساخت یک فتوسل می تواند توسط یک لوله شیشه ای تخلیه شده شامل دو الکترود مانند جمع کننده و ساطع کننده انجام شود. شکل ترمینال ساطع کننده می تواند به صورت یک استوانه نیمه توخالی باشد. همیشه با پتانسیل منفی تنظیم می شود. شکل پایانه جمع کننده می تواند به صورت فلزی باشد که می تواند در محور انتشار دهنده جزئی استوانه ای مرتب شود. این را می توان به طور مداوم در یک ترمینال مثبت نگه داشت. لوله شیشه ای تخلیه شده را می توان از طریق یک پایه غیر فلزی ثابت کرد و پایه هایی برای اتصال خارجی در پایه ارائه می شود.
اهمیت فتوسل
آن ها ممکن است با جریان متناوب یا مستقیم استفاده شوند. فتوسل ها اندازه کوچکی دارند اما ارزان و بادوام هستند. تطبیق پذیری آن ها به آن ها امکان می دهد انواع نورها را در انواع شرایط تشخیص دهند. محدوده از نور قابل مشاهده تا نور مادون قرمز است. نمونه هایی از منابع عبارت اند از:
- مهتاب
- نور خورشید
- لیزر
- آتش
- نئون
- فلورست
این به آن ها امکان می دهد تا به دو روش عمل کنند: به صورت دیجیتال، برای نشان دادن وجود نور یا به صورت آنالوگ، برای نشان دادن شدت نور.
امکانات
با وجود تشکیل از نیمه هادی ها، سلول های نوری فاقد اتصال PN هستند. اتصال PN از ترکیبی از نیمه هادی های نوع مثبت و منفی تشکیل شده است و اساس اجزایی مانند دیودها و ترانزیستورها است.
در فتوسل ها، یک فوتون یا ذره نور الکترون ها را از موقعیت خود در اتم های ماده مجبور می کند و سوراخ هایی با بارهای مثبت به جا می گذارد. ولتاژ اعمال شده از طریق فتوسل باعث ایجاد سوراخ و جریان الکترون می شود و در نتیجه جریان ایجاد می کند.
نماد آن ها یک مقاومت است که دو فلش به سمت یک طرف دارد. مانند مقاومت های معمولی، آن ها از قطبیت برخوردار نیستند و بنابراین ممکن است در هر دو جهت داخل مدار قرار گیرند.
انواع فتوسل
- فتوولتائیک
- دستگاه های جفت شارژ شده
- فتورزیستور
- Golay Cell
- فتومولتی پلایر
سلول فتوولتائیک
عملکرد اصلی سلول فتوولتائیک تغییر انرژی از خورشیدی به الکتریکی است. هر زمان فوتون ها الکترون را از سلول بر روی یک انرژی زیاد قرار دهند، می توان جریان قابل استفاده ای ایجاد کرد.
دستگاه های متصل به شارژ
یک دستگاه متصل به شارژ می تواند توسط انجمن علمی مورد استفاده قرار گیرد زیرا این ها کاملاً سازگار و دقیق هستند. هنگامی که می توان از بار تولید شده توسط حسگرهای حساس به عکس برای بررسی موارد مختلف از کهکشان ها تا فقط مولکول ها استفاده کرد.
فتورزیستور
LDR ها نوعی دستگاه سنسور هستند که می توان مقاومت آن ها را با مجموع نور در معرض کاهش داد. نورسنج های دوربین و چندین آلارم از مقاومت های کم نور در برنامه های خود استفاده می کنند.
Golay Cell
سلول Golay عمدتا برای احساس تابش IR استفاده می شود. یک سیلندر صفحه فلزی سیاه شده در یک انتهای آن با گاز زنون پر شده است. انرژی IR که روی صفحه سیاه شده می افتد، گاز درون سیلندر را گرم کرده و دیافراگم الاستیک را روی انتهای دیگر می چرخاند. در این جا از حرکت برای کشف میزان خروجی منبع انرژی استفاده می شود.
فتومولتی پلایر
ضریب نور یک حسگر بسیار حساس است. نور نامشخص می تواند در 100 میلیون بار ضرب شود.
کاربردهای فتوسل
کاربردهای فتوسل شامل موارد زیر است.
- از فتوسل ها در چراغ های اتوماتیک برای فعال شدن هر زمان که تاریک شود استفاده می شود و فعال / غیرفعال سازی چراغ های خیابان عمدتا بستگی دارد که روز باشد یا شب.
- به عنوان تایمر در یک مسابقه دویدن برای محاسبه سرعت دونده استفاده می شود.
- از فتوسل برای شمارش وسایل نقلیه موجود در جاده استفاده می شود.
- به جای سلول های فتوولتائیک و مقاومت های متغیر استفاده می شوند.
- در مترهای لوکس برای تعیین شدت نور استفاده می شوند.
- به عنوان کلید و هم چنین سنسور استفاده می شود.
- این موارد در دزدگیرها برای محافظت در برابر سارق استفاده می شود.
- در رباتیک، هر جا که روبات ها را برای پنهان شدن در معرض دید در تاریکی هدایت می کنند، در غیر این صورت برای دنبال کردن چراغ یا خط استفاده می شوند.
- در نورسنج هایی که می توانند با استفاده از یک دوربین برای دانستن زمان صحیح نوردهی مورد استفاده قرار بگیرند، مورد استفاده قرار می گیرند تا عکس خوبی بگیرند.
- در تولید مثل صدا که می تواند در یک فیلم سینمایی ضبط شود از فتوسل ها استفاده می شود.
- در چراغ های غروب تا طلوع فجر استفاده می شوند.
ما را در اینستاگرام دنبال کنید.
