Was ist ldrs:Einfache Anleitung zu seiner Struktur und Funktionsweise

Was ist ldrs? LDR ist ein Akronym für einen lichtabhängigen Widerstand. Dieser Widerstand ist allgemein als Fotowiderstand bekannt. Es handelt sich um einen speziellen Widerstandstyp, der nach dem Prinzip arbeitet, dass sein Widerstand von der Lichtintensität abhängt. Außerdem ist dieses Funktionsprinzip als Photoleitfähigkeitsprinzip bekannt. Das Photoleitfähigkeitsprinzip erklärt, dass der Widerstand abnimmt, wenn das Licht zunimmt. Andernfalls steigt der Widerstand, wenn die Sonneneinstrahlung abnimmt.

Dieser Artikel beschreibt die Funktionsweise des LDR, seine Struktur und seine Anwendungen in Elektroenergieprojekten.

Wie wird der LDR hergestellt?

Wichtig ist, dass dieses elektronische Gerät lichtempfindliche Materialien wie Cadmiumsulfid (CdS) in Zickzackform enthält. Einige geografische Regionen haben jedoch die Verwendung von Cadmiumsulfid in Projekten verboten. Andere zu verwendende lichtempfindliche Materialien sind stattdessen Indiumantimonid (InSb) und Bleisulfid (PbS).

An beiden Enden der Zick-Zack-Linie befinden sich zwei Metallkontakte. Diese Kontakte helfen dabei, eine Verbindung mit dem LDR herzustellen, der ein Energieband bildet. Insbesondere dieses Hauptmerkmal unterscheidet einen lichtabhängigen Widerstand von einem Fototransistor oder einer Fotodiode. Außerdem bedeutet dieses Merkmal, dass ein LDR keinen P-N-Übergang besitzt.

Außerdem ist die Zick-Zack-Linie ein empfindliches Material, das geschützt werden muss. Daher bietet die transparente Beschichtung der Zick-Zack-Form diesen Schutz. Außerdem ist die Schicht transparent, damit Licht aus der Umgebung auf das lichtempfindliche Material eindringen kann.

(ein Fotowiderstand, der die transparente Beschichtung zeigt.)

Der LDR-Typ

Es gibt zwei Arten von LDR. Dies sind der intrinsische Fotowiderstand und der extrinsische Fotowiderstand. Bemerkenswerterweise sind die beiden Photowiderstände unterschiedlich, da der intrinsische Photowiderstand reine Halbleitermaterialien aufweist. Gleichzeitig verwendet der extrinsische Fotowiderstand Halbleitermaterialien, die einer Dotierung unterzogen wurden und einige Verunreinigungen enthalten.

Germanium und Silizium sind einige Beispiele für reine Halbleitermaterialien. Wenn ein energetisiertes einfallendes Licht auf dieses Halbleitermaterial trifft, gewinnen die Elektronen in der Region diese Energie. Dann werden diese Elektronen getriggert und einige von ihnen wandern zum Leitungsband.

Ein unreiner Halbleiter bildet einen extrinsischen Fotowiderstand. Diese Verunreinigungen wirken, indem sie ein neues Energieband über dem Valenzband erzeugen. Infolgedessen benötigen Sie aufgrund der geringeren Energielücke weniger Energie für die Elektronenübertragung aus dem Leitungsband.

Diese beiden Widerstände sind lichtabhängig; Daher können Sie automatische Straßenlaternen, Lichtsensoren oder Lichtmesser verwenden. Sie können diese Widerstände auch in Anwendungen verwenden, die Lichtempfindlichkeit erfordern.

(ein Fotowiderstandsbild.)

Wie funktionieren lichtabhängige Widerstände?

Grundlegendes Verständnis

Um zu verstehen, wie ein Halbleiter funktioniert, müssen Sie wissen, wie ein guter Leiter und Isolatoren funktionieren. Ein guter Leiter enthält eine große Anzahl freier Elektronen, die sich in verschiedene Richtungen bewegen, wenn Sie Energie anwenden. Andererseits besitzt ein Isolator einen höheren Widerstand und enthält daher sehr wenige Elektronen. Dadurch ist keine Bewegung der Elektronen vorhanden.

Ein LDR verwendet jedoch einen Halbleiter. Ein Halbleiter hat wenige Elektronen, die sich von einer Region zur anderen bewegen können. Außerdem sind die meisten Halbleiterelektronen unbeweglich, weil sie im Kristallgitter gedämpft sind. Aufgrund der Beschaffenheit dieser Materialien bieten sie daher eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit.

(lichtgesteuerter variabler Widerstand LDR)

Prinzip erklärt

Wie bereits erwähnt, hält sich der LDR an das Prinzip der Photoleitfähigkeit. Dieses Prinzip besagt, dass ein Abfall der Lichtintensität zu einem Anstieg des Widerstands führt. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt, wenn Licht aus der Umgebung auf das lichtempfindliche Material fällt, absorbiert das lichtempfindliche Material diese Energie. Dann werden Elektronen in dieser lichtempfindlichen Materie, insbesondere im Valenzband, getriggert und wandern zum Leitungsband. Sobald die Elektronen schließlich das Leitungsband erreichen, erhöhen sie die Leitfähigkeit, wenn die Intensität des Lichts ansteigt. Daher entspricht eine Erhöhung des Leitungsniveaus der Erhöhung der Lichtintensität.

Außerdem können sich die geladenen Teilchen nur vom Valenzband zum Leitungsband bewegen. Wichtig ist, dass diese Energieinfrastruktur nur entsteht, wenn die Energie des einfallenden Lichts größer ist als die Bandlückenenergie.

An düsteren Orten hat der LDR seinen größten Widerstand. Der Widerstand verringert sich jedoch, wenn Sie das Gerät Lichtstrahlen aussetzen.

(ein auf einem Steckbrett montierter LDR.)

Anwendung des LDR

• Erstens sind diese Fotowiderstände nützlich, um die Intensität und das Vorhandensein von Licht in einer bestimmten Umgebung zu erkennen.
• Zweitens ist das Gerät in automatischen Glühbirnen nützlich, die ein- und ausgehen, wann immer das Licht an ist.
• Drittens können Sie diesen Fotowiderstand in einem Foto-Näherungsschalter verwenden.
• Auch Uhren und Rauchmelder mit automatischer Beleuchtung können den LDR verwenden.
• Zu guter Letzt können Sie den LDR in einem optischen Schaltungsdesign verwenden.

(LDR-Symbol.)

Lichtabhängige Widerstandsstruktur

Der LDR hat ein horizontales Gehäuse, bei dem die meisten Teile dem Licht ausgesetzt sind.

(eine lichtabhängige Widerstandsstruktur.)

Sie sollten wissen, dass es wichtig ist, den aktiven Halbleiterbereich leicht zu dotieren und auf einem halbisolierenden Substrat zu platzieren.

Verwenden Sie jedoch bei den meisten diskreten LDRs ein interdigitales Muster, um die dem Licht ausgesetzte Körperoberfläche zu vergrößern.

Außerdem ermöglicht die physikalische Struktur des LDR das Eindringen von Licht. Dieses Merkmal spielt eine bedeutende Rolle, da das Muster in die Metallisierung auf der Oberfläche aktiver Bereiche geschnitten wird. Insbesondere stellen die zwei metallisierten Bereiche die zwei Metallkontakte für den Widerstand dar. Der metallisierte Bereich sollte jedoch von beträchtlicher Größe sein. Genügend Platz reduziert den Kontaktwiderstand zur aktiven Fläche.

Diese besondere Struktur ist bei kleinen Fotowiderständen ziemlich üblich. Außerdem ist die Interdigitalmusterstruktur ziemlich komplex. Daher ist es in diskreten Fotowiderstandsvorrichtungen vorhanden.

(Bild der Fotowiderstände)

LDR-Symbol

Das LDR-Symbol in den meisten Schaltungen ist oft das Symbol der Widerstandsschaltung. Auf diesem Symbol leuchten Pfeile, die die Lichtstrahlen darstellen. Die Hände ähneln denen der Fotodiode oder der Fototransistorschaltung.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass es alte und neue Möglichkeiten gibt, einen Widerstand in einer Schaltung darzustellen. Die alte Methode verwendet die Zick-Zack-Linie, während die neue Methode ein rechteckiges Kästchen verwendet.

(ein LDR-Vektorsymbol.)

Unterschied zwischen einer Fotozelle und einem LDR

Sowohl der LDR als auch die Fotozelle arbeiten nach Prinzipien. Der LDR arbeitet nach dem Prinzip, dass sich sein Widerstand mit steigender Lichtintensität verringert. Die Fotozelle hingegen wandelt Lichtenergie in elektrische Energie um. Außerdem arbeitet die Fotozelle mit einer Diode mit PN-Übergang, obwohl beide Halbleitermaterialien benötigen, um zu funktionieren.

Schließlich, während beide Geräte eine Antwort ausgeben, gibt die Fotozelle eine schnellere Antwort. Auf der anderen Seite bietet der LDR häufige Reaktionen. Daher sind Fotozellen ideale elektrische Geräte in Anwendungen, die eine sofortige Reaktion beim Erkennen von Änderungen erfordern.

(eine Fotozelle oder Fotodiode, die zur Lichterkennung verwendet wird.)

Zusammenfassung

Ein LDR ist ein wichtiges elektrisches Gerät, das in Projekten verwendet wird, die eine Lichterkennung erfordern. Ein LDR verwendet ein Halbleitermaterial und kann daher einen hohen Widerstand bieten.

Wir hoffen, dieser Artikel hat Ihnen geholfen. Unser Team ist immer bereit zu helfen! Für weitere Informationen zu dieser oder einer unserer Arbeiten zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.