IV. Фоторезистор, его устройство, принцип работы и основные характеристики.

Фоторезистор - это фотоэлектрический прибор, который для работы использует внутренний фотоэффект изменения проводимости вещества.

Фотоэффект изменения проводимости вещества состоит в том, что под действием лучистой энергии (видимого света, ультрафиолетового или инфракрасного излучения, рентгеновских лучей) в нем освобождаются от связей в атоме и становятся свободными электроны, которые увеличивают проводимость вещества. Данный вид фотоэффекта называется также фоторезистивным эффектом.

Пи этом значение фототока проводимости в зависимости от изменения лучистого потока будет нелинейным и соответствует формуле:

I = кФⁿ

Где I - значение фототока (мкА)

к - коэффициент интегральной чувствительности (мкА/Вт, мкА/Лм) Ф - лучистый (Вт) или световой (Лм) поток n - константа, равная примерно 0,5.

Устройство фоторезистора:

Фоторезистор представляет собой пластмассовую пластинку, на которую нанесен тонкий слой полупроводникового вещества (сернистые или селенистые соединения свинца, висмута или калия) С обоих сторон полупроводникового слоя делаются выводы для подключения резистора в электрическую цепь, а сам слой для защиты от влаги и механических воздействий покрывается прозрачным лаком или герметизируется в стеклянно-металлический корпус.

Принцип работы фоторезистора:

При подключении неосвещенного фоторезистора в электрическую цепь через него будет проходить некоторый ток, который называется темновым током. При освещении фоторезистора количество свободных электронов в нем возрастает и ток увеличивается. Это соответствует увеличению проводимости и уменьшению сопротивления фоторезистора.

Значение тока фоторезистора зависит от освещенности и напряжения на его электродах.

Основные характеристики фоторезистора:

1. Темновое сопротивление (сопротивление неосвещенного фоторезистора)

2. Кратность изменения сопротивления (отношение сопротивления фоторезистора в темноте и на свету).

3. Спектральная.

4. Удельная чувствительность фоторезистора — току, прошедшему через резистор, отнесенному к единице лучистого потока и единице приложенного напряжения.

K = I/Ф*U

Где К — удельная чувствительность фоторезистора

I — ток фоторезистора

Ф — лучевой поток

U — напряжение на фоторезисторе

5. Напряжение питания фоторезистора.

6. Вольтамперная характеристика — зависимость тока фоторезистора от напряжения на нем при постоянном лучистом и световом потоке (характеристика линейная).

7. Световая - это зависимость тока от лучистого потока при постоянном напряжении (характеристика нелинейная).

Фоторезисторы ультрафиолетового, инфракрасного, видимого и рентгеновского излучения используются в приборах для измерения гемоглобина в крови, для определения степени насыщения крови кислородом.