Фоторезисторы. Справочные данные. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Полупроводниковые фотоэлементы - фоторезисторы обладают свойством менять свое активное сопротивление под действием падающего на них света. Фоторезисторы имеют высокую чувствительность к излучению в самом широком диапазоне - от инфракрасной до рентгеновской области спектра, причем сопротивление их может меняться на несколько порядков. Фоторезисторам присущи высокая стабильность во времени, они имеют небольшие габариты и выпускаются на различные номиналы сопротивлений. Наибольшее распространение получили фоторезисторы, изготовленные из сернистого свинца, сернистого кадмия, селенистого кадмия.

Название типа фоторезисторов слагается из букв и цифр, причем в старых обозначениях буквы А, К, Д обозначали тип использованного светочувствительного материала, в новом же обозначении эти буквы заменены цифрами. Буква, стоящая за дефисом, при старом обозначении, характеризовала конструктивное исполнение (Г-герметизированные, П-пленочные). В новой маркировке эти буквы также заменены цифрами. В табл. 1 приведены наименования наиболее распространенных обозначений фоторезисторов.

Таблица 1. ТИПОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТОРОВ

Вид фоторезисторов	Старое обозначение	Новое обозначение
Сернисто-свинцовые	ФСА-0, ФСА-1, ФСА-6, ФСА-Г1, ФСА-Г2
Сернисто-кадмиевые	ФСК-0, 1, 2, 4, 5, 6, 7, ФСК-Г1, ФСК-Г2, ФС'Р;-Г7, ФСК-П1	СФ2-1, 2, 4, 9, 12
Селенисто-кадмиевые	ФСД-0, ФСД-1, ФСД-Г1	СФ3-1, 8

Светочувствительный элемент в некоторых типах фоторезисторов выполнен в виде круглой или прямоугольной таблетки, спрессованной из порошкообразного сульфида или селенида кадмия, в других он представляет собой тонкий слой полупроводника, нанесенного на стеклянное основание. В том и другом случае с полупроводниковым материалом соединены два металлических вывода. Схематично устройство фоторезистора и его включение показано на рис1..

Рис.1

В зависимости от назначения фоторезисторы имеют совершенно различное конструктивное оформление. Иногда это просто пластина полупроводника на стеклянном основании с токонесущими выводами, в других случаях фоторезистор имеет пластмассовый корпус с жесткими штырьками. Среди таких фоторезисторов следует особо отметить ФСК-6, приспособленный для работы от отраженного света, для чего его корпус имеет в центре отверстие для прохождения света к отражающей поверхности. Выпускаются фоторезисторы в металлическом корпусе с цоколем, напоминающим ламповый, или в корпусе, как у герметизированных конденсаторов пли транзисторов.

Малогабаритные пленочные фоторезисторы выпускаются в пластмассовых и металлических корпусах с влагозащитным покрытием светочувствительного элемента прозрачными эпоксидными смолами. Внешний вид и размеры наиболее распространенных типов фоторезисторов показаны на рис.2.

Рис.2

Фоторезисторы характеризуются следующими параметрами (см. табл. 2): - темновым сопротивлением Rт- активным сопротивлением при полном отсутствии освещения.

Таблица 2. ПАРАМЕТРЫ ФОТОРЕЗИСТОРОВ

Тип ФР	Uраб, В	Rт, ом.	Iт, мка	Iсв, мка	dI=Iсв-Iт, мка	Rт/Rсв	Удельная чувств., мка/лм-в	Интегральная чувствительн., а/лм	Мощность рассеяния, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ФСА-0	4-100	40*103-106	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-1	4-100	40*103-106	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-Г1	4-40	47*103-470*103	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-Г2	4-40	40*103-106	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСА-6	5-30	50-300*103	-	-	-	1,2	500	-	0,01
ФСК-0	50	5*106	10	2000	1990	200	7000	1,4	0,125
ФСК-1	50	5*106	10	2000	1990	200	7000	1,4	0,125
ФСК-2	100	10*106	10	800	790	80	1500	-	0,125
ФСК-4	50	5*106	10	2000	1990	200	7000	1,4	0,125
ФСК-5	50	5*106	10	1000	1990	100	6000	1,2	0,05
ФСК-6	50	3,3*106	15	2000	1885	-	9000	1,8	0,2
ФСК-7а	50	106	50	350	300	-	1500	-	0,35
ФСК-7б	50	105	50	800	750	-	6000	1,2	0,35
ФСК-Г7	50	5*106	10	2000	1990	200	3500	0,7	0,35
ФСК-Г1	50	5*106	10	1500	1490	150	6000	1,2	0,12
ФСК-Г2	50	5*106	10	4000	3990	400	12000	2,4	0,2
ФСК-П1	100	1010	0,01	1000-2000	1000-2000	-	4000	-	0,1
СФ2-1	15	30*106	0,5	1000	1000	2000	400000	-	0,01
СФ2-2	2(10)	4*106	0,5	1500	1500	3000	75000	-	0,05
СФ2-4	15	-	1,0	>750	-	-	-	-	0,01
СФ2-9	25	>3,3*106	-	240-900	-	-	-	-	0,125
СФ2-12	15	>15*106	-	200-1200	-	-	-	-	0,01
ФСД-0	20	20*108	1	2000	2000	2000	40000	-	0,05
ФСД-1	20	20*106	1	2000	2000	2000	40000	-	0,05
ФСД-Г1	20	20*106	1	2000	2000	2000	40000	-	0,05
СФ3-1	15	15*108	0.01	1500	1500	150000	600000	-	0,01
СФ3-8	25	-	<1	750	-	-	-	-	0,025

В таблице приведены средние значения, определенные (кроме Iт) при освещенности 200 лк.

У некоторых типов фоторезисторов темновое сопротивление может иметь значительный разброс; - кратностью изменения сопротивления Rт/Rсв, параметром, показывающим отношение темнового сопротивления к сопротивлению при освещенном состоянии. Это один из важнейших параметров, характеризующий чувствительность фоторезистора. С увеличением освещенности кратность возрастает по линейному закону, с уменьшением - снижается. Наименьшей чувствительностью обладают сернисто-свинцовые фоторезисторы, у которых кратность при освещенности 200 лк не ниже 1,2. У остальных типов фоторезисторов чувствительность значительно выше; - рабочим напряжением, под которым понимается напряжение, гарантирующее продолжительную работу фоторезистора. При работе в импульсном режиме у сернисто-кадмиевых и селенисто-кадмиевых фоторезисторов допустимое напряжение может в 2-3 раза превышать рабочее. У сернисто-свинцовых фоторезисторов рабочее напряжение можно принять равным 0,1 Rт, где Rт в килоомах; - допустимой мощностью рассеяния, позволяющей длительную эксплуатацию фоторезистора при +20° С в окружающей среде без опасности появления необратимых изменений в светочувствительном слое; - спектральными характеристиками, показывающими, в какой части спектра фоторезистор имеет наибольшую чувствительность. Примерные спектральные характеристики показаны рис.3.

Рис.3

Как видно из этих характеристик, фоторезисторы с сернисто-кадмиевым светочувствительным элементом имеют максимальную чувствительность в видимой части спектра, фоторезисторы, выполненные на основе селенистого кадмия, наиболее чувствительны к красной и инфракрасной части спектра, а сернисто-свинцовые фоторезисторы имеют максимум чувствительности в инфракрасной, области спектра. Важным параметром фоторезисторов является удельная чувствительность, которая рассчитывается по формуле:

где: DI - фототок, мка; L - освещенность, лк; S - размер светочувствительной площадки, см²; U - напряжение, приложенное к фоторезистору, B. Если величину чувствительности умножить на рабочее напряжение, то получится интегральная чувствительность. Кроме этого, свойства фоторезисторов характеризуются вольт-амперными характеристиками, которые показывают зависимость тока через фоторезистор от приложенного к нему напряжения (см. рис. 4, а). Эта характеристика линейна в довольно широких пределах. Для некоторых типов фоторезпсторов при напряжениях меньше рабочего наблюдается нелинейность (рис. 4, б).

Рис.4

Фоторезисторы обладают инерционностью, судить о которой можно по частотной характеристике, приведенной на рис. 5. Эта характеристика выражает зависимость между величиной фототока и частотой модуляции светового потока, падающего на фоторезистор. Как видно из характеристики, величина сигнала, снимаемого с фоторезистора, уменьшается с увеличением частоты модуляции светового потока.

Рис. 5

Чувствительность фоторезисторов меняется (уменьшается) в первые 50 часов работы, оставаясь в дальнейшем практически постоянной в течение всего срока службы, измеряемого несколькими тысячами часов. Интервал рабочих температур для сернисто-кадмиевых фоторезисторов составляет от -60 до +85°С для селенисто-кадмиевых - от -60 до +40°С и для сернисто-свинцовых - от -60 до +70°С.

Основной областью применения фоторезисторов является автоматика, где они в некоторых случаях с успехом заменяют вакуумные и газонаполненные фотоэлементы. Обладая повышенной допустимой мощностью рассеивания по сравнению с некоторыми типами фотоэлементов, фоторезисторы позволяют создавать простые и надежные фотореле без усилителей тока. Такие фотореле незаменимы в устройствах для телеуправления, контроля и регулирования, в автоматах для разбраковки, при сортировке и счете готовой продукции, для контроля качества и готовности самых различных деталей. Широко используются фоторезисторы в полиграфической промышленности при обнаружении обрывов бумажной ленты, контроле за количеством листов, подаваемых в печатную машину. В измерительной технике фоторезисторы применяются для измерения высоких температур, для регулировки температуры в различных технологических процессах. Контроль уровня жидкости и сыпучих тел, защита персонала от входа в опасные зоны, контроль за запыленностью и задымленностью самых различных объектов, автоматические выключатели уличного освещения и турникеты в метрополитене - вот далеко не полный перечень областей применения фоторезисторов. Фоторезисторы нашли применение в медицине, сельском хозяйстве и других областях. В настоящее время трудно найти такую отрасль народного хозяйства, где бы они не использовались в целях повышения производительности труда, улучшения качества продукции и облегчения труда человека.

Литература

1. Радио, №12 1969 г. с.53

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Собаки тоже плачут от радости 25.08.2022 Долгое время считалось, что слезы радости или печали свойственны только людям и что животные не плачут. Но теперь японские исследователи провели серию экспериментов с участием лучшего друга человека и выяснили, что собаки тоже умеют плакать от радости. По словам ученых, воссоединившись со своими владельцами после дневного отсутствия, собаки не просто скулят от радости, они также плачут от волнения. Среди 18 собак исследователи обнаружили 10% увеличение объема слез (по сравнению с обычной влажностью), когда собаки приветствовали своих владельцев. Капли слезы измеряли, помещая абсорбирующий листок бумаги на глаз собаки на 60 секунд и записывая, насколько далеко проникла влажность. Именно положительные эмоции вызывают дополнительные слезы и у собак. Когда раствор, содержащий "гормон любви" окситоцин (также связанный с такими чувствами, как доверие, эмпатия и построение отношений), был добавлен непосредственно в глаза 22 собак в другом эксперименте, исследователи обнаружили, что количество слез увеличилось. Исследователи пришли к выводу, что повышение уровня окситоцина (скажем, от приветствия любимого человека), возможно, вызывает дополнительное производство слез у собак. "Мы никогда не слышали об открытии того, что животные проливают слезы в радостных ситуациях, таких как воссоединение со своими владельцами, и мы все были взволнованы тем, что это будет впервые в мире!" - говорит специалист по поведению животных Такефуми Кикусуи из Университета Адзабу в Японии.

Другие интересные новости:

▪ Терпимость к диссонансам приходит с возрастом

▪ Животные, как и люди, становятся менее общительными с возрастом

▪ Портативный программатор Lilygo T-Deck Plus

▪ Одна из причин плохого аппетита

▪ Употребление яиц и мяса улучшают умственную деятельность у мужчин

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

▪ статья Франсуа Рене де Шатобриан. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто написал первый английский словарь? Подробный ответ

▪ статья Облицовщик-мраморщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Генератор СВЧ С ФАПЧ:приставка к генератору ВЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Разделительные фильтры для встраивания в магнитолу. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025