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:

Биоразлагаемое беспроводное подкожное зарядное устройство 03.12.2023

Китайские ученые разработали уникальное беспроводное зарядное устройство, спроектированное для подкожного использования и предназначенное для улучшения биодеградируемых систем доставки лекарств. Прототип отличается биоразлагаемостью и гибкостью, предоставляя новые перспективы в области медицинских имплантатов. Инновационное биоразлагаемое зарядное устройство открывает новые горизонты для медицинских технологий и может стать ключевым элементом в разработке будущих имплантируемых устройств. Однако, несмотря на свой потенциал, его реальное внедрение требует дальнейших исследований и разработок. Традиционные источники биоразлагаемой энергии ранее испытывали ограничения в мощности, но новое устройство успешно сочетает высокую энергоемкость с гибкостью и совместимостью с человеческими тканями. Его магниевая катушка и гибридные цинк-ионные суперконденсаторы предоставляют эффективный источник энергии. Преимущество биоразлагаемого зарядного устройства заключается в снижении необходимос ...>>

Печень не подвержена старению 03.12.2023

Немецкие исследователи из Дрезденского технического университета пришли к удивительному заключению: печень человека не поддается старению. Это связано с непрерывным обновлением клеток в этом органе, что делает возраст печени не более трех лет, независимо от возраста хозяина. Научная работа подтверждает удивительные возможности печени обновляться и минимизировать влияние времени на ее состояние. Забота о питании и активном образе жизни оказывает благоприятное воздействие на этот ключевой орган, поддерживая общее здоровье человека. Скорость регенерации клеток печени имеет прямое влияние на эффективность вывода токсинов и других вредных веществ из организма. Процесс обработки токсинов вызывает временные повреждения клеток, но затем они быстро восстанавливаются, продолжая выполнять свои функции. Средний "возраст" печени оценен в три года или даже меньше, что подтверждено анализом тканей данного органа. Он сохраняет свою молодость благодаря постоянному обновлению клеток. Важно отме ...>>

Кишечная палочка передает опыт через поколения 02.12.2023

Исследование, проведенное учеными из Техасского университета и Университета Делавера, раскрывает удивительную способность бактерии Escherichia coli сохранять и передавать опыт последующим поколениям. Эти микроорганизмы, хотя и не обладают мозгом, способны запоминать информацию об окружающей среде, а затем использовать ее в свою пользу. Бактерии Escherichia coli продемонстрировали способность сохранять и передавать опыт через поколения, что открывает новые перспективы в понимании адаптации и эволюции микроорганизмов. Это открытие может иметь важные последствия для понимания биологических механизмов и их роли в экосистеме. Молекулярный биолог Сувик Бхаттачария из Юты, ведущий исследователь, подчеркнул, что бактерии, часто сталкиваясь с определенной средой, могут сохранять информацию об этом внешнем воздействии. Ученые провели тесты с E. coli, изучая их способность объединяться в массу для миграции при определенных условиях. В ходе исследования было выявлено, что концентрация вну ...>>

Случайная новость из Архива 10-этажный дом построен за сутки 28.07.2021 В центре города Чанша на юго-востоке Китая за 28 часов 45 минут построили 10-этажное здание. Строительством занималась китайская компания Broad Group. Главный секрет строительства - использование готовых модульных блоков из нержавеющей стали. Их выпускают фабричным способом с габаритами 12,19 х 2,44 х 3 метра - стандартный размер контейнера, что облегчает доставку. В каждом блоке есть внутренняя отделка, а также водопроводные трубы и электрические провода, которые остается только подключить. В процессе сборки внутри блока рабочие откидывают плиту, которая становится полом в квартире, а также "раскладывают" наружу окна и балконы. Затем остается только затянуть болты. Прежде всего, такой тип строительства позволяет экономить энергию и сокращать затраты, но не только. Такие здания легко разбирать и перемещать, при этом они остаются устойчивыми к землетрясениям. Это открывает интересные перспективы для больниц и гостиниц. Новая технология может стать стандартом строительства, потому что она "идеально подходит для роскошных резиденций, 200-этажных небоскребов, а также общественных и жилых зданий.

Другие интересные новости:

▪ 28-дюймовые цветные дисплеи E Ink от Innolux

▪ USB 3.0-брелок TRENDnet с поддержкой IEEE 802.11ac

▪ Сетевые хранилища Qnap TS-251A и TS-451A

▪ Смартфон Micromax Canvas XP 4G

▪ Алмазные детекторы для поиска темной материи

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Бритва Оккама. Крылатое выражение

▪ статья Какое растение длиной с человеческий палец состоит только из одной клетки? Подробный ответ

▪ статья Контролер-билетер, гардеробщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Ограничитель шума в паузах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Странная ширмочка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2023