|
|
Вид фоторезисторов |
Старое обозначение фоторезистора |
Новое обозначение фоторезистора |
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..
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.
Puc.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., |
Интегральная чувстви-тельн., а/лм |
Мощность рассеяния, Вт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
фоторезистор ФСА-0 |
4-100 |
40*103-106 |
- |
- |
- |
1,2 |
500 |
- |
0,01 |
фоторезистор ФСА-1 |
4-100 |
40*103-106 |
- |
- |
- |
1,2 |
500 |
- |
0,01 |
фоторезистор ФСА-Г1 |
4-40 |
47*103-470*103 |
- |
- |
- |
1,2 |
500 |
- |
0,01 |
фоторезистор ФСА-Г2 |
4-40 |
40*103-106 |
- |
- |
- |
1,2 |
500 |
- |
0,01 |
фоторезистор ФСА-6 |
5-30 |
50-300*103 |
- |
- |
- |
1,2 |
500 |
- |
0,01 |
фоторезистор ФСК-0 |
50 |
5*106 |
10 |
2000 |
1990 |
200 |
7000 |
1,4 |
0,125 |
фоторезистор ФСК-1 |
50 |
5*106 |
10 |
2000 |
1990 |
200 |
7000 |
1,4 |
0,125 |
фоторезистор ФСК-2 |
100 |
10*106 |
10 |
800 |
790 |
80 |
1500 |
- |
0,125 |
фоторезистор ФСК-4 |
50 |
5*106 |
10 |
2000 |
1990 |
200 |
7000 |
1,4 |
0,125 |
фоторезистор ФСК-5 |
50 |
5*106 |
10 |
1000 |
1990 |
100 |
6000 |
1,2 |
0,05 |
фоторезистор ФСК-6 |
50 |
3,3*106 |
15 |
2000 |
1885 |
- |
9000 |
1,8 |
0,2 |
фоторезистор ФСК-7а |
50 |
106 |
50 |
350 |
300 |
- |
1500 |
- |
0,35 |
фоторезистор ФСК-7б |
50 |
105 |
50 |
800 |
750 |
- |
6000 |
1,2 |
0,35 |
фоторезистор ФСК-Г7 |
50 |
5*106 |
10 |
2000 |
1990 |
200 |
3500 |
0,7 |
0,35 |
фоторезистор ФСК-Г1 |
50 |
5*106 |
10 |
1500 |
1490 |
150 |
6000 |
1,2 |
0,12 |
фоторезистор ФСК-Г2 |
50 |
5*106 |
10 |
4000 |
3990 |
400 |
12000 |
2,4 |
0,2 |
фоторезистор ФСК-П1 |
100 |
1010 |
0,01 |
1000-2000 |
1000-2000 |
- |
4000 |
- |
0,1 |
фоторезистор СФ2-1 |
15 |
30*106 |
0,5 |
1000 |
1000 |
2000 |
400000 |
- |
0,01 |
фоторезистор СФ2-2 |
2(10) |
4*106 |
0,5 |
1500 |
1500 |
3000 |
75000 |
- |
0,05 |
фоторезистор СФ2-4 |
15 |
- |
1,0 |
>750 |
- |
- |
- |
- |
0,01 |
фоторезистор СФ2-9 |
25 |
>3,3*106 |
- |
240-900 |
- |
- |
- |
- |
0,125 |
фоторезистор СФ2-12 |
15 |
>15*106 |
- |
200-1200 |
- |
- |
- |
- |
0,01 |
фоторезистор ФСД-0 |
20 |
20*108 |
1 |
2000 |
2000 |
2000 |
40000 |
- |
0,05 |
фоторезистор ФСД-1 |
20 |
20*106 |
1 |
2000 |
2000 |
2000 |
40000 |
- |
0,05 |
фоторезистор ФСД-Г1 |
20 |
20*106 |
1 |
2000 |
2000 |
2000 |
40000 |
- |
0,05 |
фоторезистор СФ3-1 |
15 |
15*108 |
0.01 |
1500 |
1500 |
150000 |
600000 |
- |
0,01 |
фоторезистор СФ3-8 |
25 |
- |
<1 |
750 |
- |
- |
- |
- |
0,025 |
|
|
|
В таблице приведены средние значения, определенные (кроме Iт) при освещенности 200 лк.
У некоторых типов фоторезпсторов 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.
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 фоторезпсторов 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).
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.
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.