חיישן אור: מהו חיישן אור?
מה ההגדרה של נורת חיישן
סוג של photodetector שמזהה אור הוא חיישן אור, הידוע גם בשם photosensor. כדי למדוד את עוצמת הארה, להגיב לשונות בכמות האור המתקבל, או להפוך אור לחשמל, ניתן להשתמש בסוגים שונים של חיישני אור.
אילו סוגי צגי אור קיימים?
Photodiodes, photoresistors, phototransistors וחיישני אור סולאריים הם סוגים אופייניים של חיישני אור. ניתן ליישם חלקים אלה בפרויקטים כמו חישת אור ניידת, תאורה חיצונית אוטומטית, חיישני קרבה ואנרגיה מתחדשת.
אור הופך למטען חשמלי על ידי פוטודיודות. בדומה לדיודות טיפוסיות, הן התקני pn junction. חומר מוליך למחצה מסוג p וחומר מוליך למחצה מסוג n מרכיבים מנגנון צומת pn. עקב עודף של חורים אלקטרונים בחומר, ה-"p" מייצג "חיובי", וה-"n" מייצג "שלילי", עקב עודף אלקטרונים.
זה מרמז שיש רק דרך אחת שבה זרם יכול לעבור דרך הגבול. זוגות חורים אלקטרונים אלו מתפתחים בפוטודיודה כאשר אנרגיית האור נקלטת על ידי הרכיב. פוטודיודת מפולת היא מילה נוספת שדומה.
ההתנגדות של נגדי פוטו, המכונה גם נגדים תלויי אור או LDR, פוחתת באופן יחסי לכמות האור המתקבלת. המוליכות עולה כאשר זוגות חורים אלקטרונים נוצרים על ידי אור, מה שגורם לירידת העכבה.
בדומה לטרנזיסטורים רגילים, פוטו-טרנזיסטורים מעבירים או משפרים דחפים, כאשר הזרם המופעל על המסופים מיוצר על ידי חשיפה לאור. איסוף אנרגיה הוא תהליך הפיכת אור לכוח באמצעות תאים פוטו-וולטאיים (או סולאריים). באמצעות הרכיבים המוליכים למחצה של האפקט הפוטו-וולטאי של התא, מופקים מתח וזרם חשמלי.
כיצד פועלים גלאי האור?
האפקט הפוטואלקטרי הוא אופן פעולתם של גלאי האור. לאור יש את היכולת לפעול כמו פוטון, סוג של חלקיק. אנרגיית האור נלקחת על ידי האלקטרונים כאשר פוטון פוגע במשטח המתכת של חיישן האור, מגביר את האנרגיה הקינטית שלהם ומאפשר להם להשתחרר מהחומר.
זרם חשמלי הוא תוצאה של תנועת האטומים, וכתוצאה מכך, של מטען. מכיוון שאור נלכד על ידי אלקטרונים, מעלה את רמת האנרגיה שלהם, האפקט הפוטו-וולטאי דומה לאפקט הפוטואלקטרי. האלקטרונים נפלטים לחלוטין מהחומר באפקט הפוטואלקטרי. האלקטרונים באפקט הפוטו-וולטאי מופעלים מרצועת הערכיות אל פס ההולכה בעודם כלולים באותו חומר.
