Alhliða leiðbeiningar um ljósmyndara: Skilgreiningar, gerðir, rekstraraðferðir og forrit

Við að kanna heillandi heim nútíma rafrænna tækni eru rannsóknir og beiting ljósmyndara án efa snilldar kafla.Þessi einstaka rafræna hluti gegnir mikilvægu hlutverki á mörgum sviðum vegna mikillar næmni hans fyrir ljósi.Frá sjálfvirkum ljósakerfum til flókinna vísindarannsókna, notar ljósmyndir ljósmyndara fullkomna samruna rafrænnar tækni og sjónreglur.Þessi grein framkvæmir ítarlega greiningu á eðli og samsetningu, vinnandi meginreglu, uppbyggingareinkennum, táknrænum framsetningum, gerðum og breitt svið notkunarsviða ljósnema, sem miðar að því að veita yfirgripsmikið og ítarlegt sjónarhorn til.Tækni og notkun þess í nútímatækni.

Ljósmyndari

Ljósmyndarar, stundum kallaðir ljósháðir viðnám (LDR), þrífast á meginreglunni um ljósafræðilega áhrif.Þessi einstaka rafræna hluti er í grundvallaratriðum gerður úr hálfleiðandi efni með mikilli ónæmingu.Venjulega eru þau samsett úr efnum eins og kadmíum seleníð (CDSE), kadmíumsúlfíð (CDS) eða jafnvel kísill (SI) eða germanium (GE).Val á þessum efnum er ekki af handahófi;Hljómsveit þeirra er lykillinn að skilvirkri kynslóð flutningsaðila undir ljósi.Þetta snýst allt um nákvæmni að eigin vali.

Í meginatriðum er skilgreinandi einkenni ljósnemans bráð næmi þess fyrir ljósi.Þeir eru mjög viðkvæmir fyrir ljósi, svo þegar ljósastyrkur eykst, lækkar viðnámsgildið (nokkur ohm tapast).Þess vegna verður ljósneminn lágnunarefni þegar það er bjart ljós og verður hánæmi þegar það er ekkert ljós.

Athyglisverðasti hlutinn: Þessi breyting á viðnám er í beinu samhengi við ljósstyrk.Ljósmyndarar gera meira en virka sem ljósskynjarar;Þeir eru einnig nákvæmir mælikvarðar á ljósstyrk.Að auki getur það að stilla efnasamsetningu og uppbyggingu þessara hálfleiðara aðlagað þá að sérstökum ljósbylgjulengdum til að uppfylla mismunandi notkunarþarfir.

Alhliða leiðbeiningar um skilgreiningar ljósmyndara, gerðir, rekstraraðferðir og forrit

Virkni ljósmyndara ná til sviða skammtafræði og eðlisfræði í föstu ástandi, sem eru bæði flókin og djúpstæð.Í smásjárkjarna hans verðum við vitni að ferð um umbreytingarorkuástand.Þetta ferli hefur áhrif á rafleiðni efnisins.

Þegar ljós lendir í ljósritunarefni, svo sem kadmíum seleníð eða kadmíumsúlfíð.Ljóseindir, þessir örsmáu pakkar af ljósorku, sameinast gildisrafeindum.Hver ljóseind ​​ber orku og orkumagnið er nátengt bylgjulengd ljóssins.Því styttri sem bylgjulengdin er, því hærri orkan.Ef ljóseindin hefur næga orku (allt að ákveðinni bylgjulengd eða lægri) laðar það rafeindir í gildisbandinu.Þessar rafeindir hoppa þegar þær eru spenntar.Þeir rísa upp í leiðslubandið, út úr atóm sviðinu.Ókeypis rafeindir eru framleiddar.

Þegar gildisrafeind skilur eftir sig atóm skilur það skarð, sem við köllum „gat“.Á sviði eðlisfræði í föstu ástandi eru þessar holur hliðstæðar jákvæðum hleðslum.

Að lokum bera ókeypis rafeindir rafstraum þegar þær hreyfa sig frjálslega.Þessar holur bera einnig rafstraum og hreyfa sig í gildisbandinu.Ferlið er smám saman vegna þess að eins og ljósið á leiðara ljósritsins eykst, gera fleiri hleðslutæki rafmagn.

Almennt séð fer magn straumsins í gegnum ljósrit af fjölda götna og ókeypis rafeinda sem til eru.Það er, því meiri er ljósorka, því meiri er fjöldi ókeypis rafeinda og götum (hleðslufyrirtækjum).Í kjölfarið eykst straumurinn sem flæðir í gegnum LDR.

Uppbyggingareiginleikar ljósnemar gegna lykilhlutverki við að skilgreina virkni þess.Þegar litið er á ljósnemar koma tveir lykilatriði við sögu: Optoelectronic eiginleikar efnisins og leit að hámarks ljós frásog meðan myndað er skilvirk rafeindaholpar.Kjarni ljósnemans er virka hálfleiðarasvæðið, sem staðsett er á hálf einangrandi undirlagi.Þessi hluti er flókinn innbyggður í uppbyggingu orkubandsins og er grundvallarákvörðunaraðili fyrir næmi ljósnemans fyrir ljósi sérstakra bylgjulengda.

Til að kvarða ljósafræðilega svörunina fínt er nákvæm tækni sem kallast lyfjamisnotkun notuð í framleiðsluferlinu.Þetta ferli kynnir snefilefni í hálfleiðarann, sem gerir kleift að stilla rafeindaþéttni og uppbyggingu orkubandsins nákvæmlega.Þess vegna eykur þetta ljósritun ljósmyndara.

Hvað varðar líkamlega hönnun hafa ljósnemar venjulega stórt yfirborð.Þetta mikla yfirborð auðveldar ákjósanlega ljósatöku.Viðkvæm mynstur ljósmyndafrumna er etið á yfirborð þeirra og stækkar virkt útsetningarsvæði.Stærra váhrifasvæði þýðir aukna frásog ljóseindar, sem leiðir til aukinnar viðbragðs og næmni.

Við hönnun ljósmyndara, umkringja beitt staðsett málm tengiliði virka svæðið.Þessir tengiliðir þjóna tvíþættum tilgangi: ekki aðeins starfa sem rafmagnsbrú, heldur einnig hjálpa til við að lágmarka viðnám á upplýstu svæðinu, með mjótt hönnun þeirra mótvægis viðnám og tryggir óaðfinnanlegt straumstreymi.

Alþjóðleg tákn (vinstri) amerísk tákn (hægri)

Á sviði rafrænna hringrásarmynda er táknræn framsetning ljósmyndara lykilatriði.Það hjálpar verkfræðingum og tæknimönnum að sigla og túlka hönnun hringrásar.Hins vegar er lúmskur munur á fulltrúa milli alþjóðlegra staðla, svo sem staðla alþjóðlegra raftækninnar (IEC) og bandarískra staðla, svo sem staðla American National Standards Institute (ANSI).

Í alþjóðlegum stöðlum, til betri skilnings og minni, er ljósritari lýst sem grunnþolstákn, skreytt með ská ör í gegnum miðju þess.Þessi ör er meira en bara lína, hún táknar innstreymi ljóssins.Þetta er viðurkenning á ytra ljósi sem nálgast viðnám.Markmiðið er skýrleiki og fjölhæfni, sem eru einkenni þessara alþjóðlegu tákna.

Bandaríski staðallinn notar aðeins aðra táknmynd.Hér lánar ljósneminn enn lánstáknið.Það sem gerir það einstakt er hins vegar örin hans - burt og bendir til hliðar.Þetta sýnir einnig áhrif ljóss á viðnámseinkenni.Oft á þessum bandarísku skýringarmyndum finnur þú „LDR“ (ljós háð viðnám) grafið í grenndinni, sem er textaleg áminning sem skýrir virkni þess.

Gamlar hringrásarmyndir dýpra í fortíðina, með annarri mynd.Ljósmyndara er stundum lýst sem viðnám með sikksakkalínum.Þessi framsetning er sjaldgæfari nú á dögum, hún er hvísla fortíðar og er enn til í sumum eldri rafeindabókmenntum og námskeiðum.

Framsetning ljósmyndara í samtímaleiðbeiningum hefur þróast í átt að sameinuðu formi.Þekki rétthyrningurinn er alhliða tákn fyrir sameiginlega viðnám, auk ör, til að tákna lýsingu.Þessi nútíma tjáning er bæði leiðandi og auðvelt að skilja og hefur orðið staðalbúnaður fyrir alþjóðleg samskipti.

Ljósmyndategund

Ljósmyndarar hafa áhugaverðar aðgerðir og eru aðallega flokkaðir eftir tegund hálfleiðara sem þeir nota.Val á efnum ákvarðar ljósnemi þeirra og skilvirkni.Almennt séð er þeim skipt í tvo mismunandi flokka: eðlislæga ljósnemar og ljósritunaraðila.Hver gerð er skilgreind með einstökum efniseiginleikum sínum, rista út eigin sess á notkunarsvæðum og afköstum.

Innri ljósmyndari:

Í heimi eðlislægra ljósmynda er hreinleiki lykillinn.Þessi tæki eru samsett úr hreinu hálfleiðara efnum eins og germanium (GE) og sílikoni (SI) og eru einföld rannsókn.Hreint ástand þeirra heldur fastum fjölda rafeinda.En það er aðgerð þeirra sem aðgreinir þá: Þeir starfa án lyfjamisnotkunar.Í myrkrinu gefur stóra orkumunurinn milli gildis og leiðslubanda þessi efni mikla mótstöðu og hindrar bylgja ókeypis hleðslufyrirtækja eins og rafeindir og göt.Ljósið þá upp og vettvangurinn breytist.Photon Energy ýtir gildisrafeindunum í leiðslubandið og sleppir rafeindum og götum.Hins vegar hafa eðlislægir ljósmyndarar einnig takmarkanir sínar.Vegna takmarkaðrar rafeinda laugar í hreinum hálfleiðara er fjöldi flutningsaðila sem myndaður er undir ljósi enn takmarkaður.Þessi takmörkun þýðir minni ljósmyndarleysi.Hins vegar, mikill stöðugleiki þeirra og sértæk viðbrögð við bylgjulengd gera þau tilvalin fyrir ákveðin nákvæmni forrit.

Photoresistor með svipbrigði:

Aftur á móti eru ljósritunaraðilar flóknari.Þeir fara út fyrir hreinleika og bæta við dópuðu hálfleiðara efni.Hér eru snefilefni eins og fosfór eða bór kynntir í hálfleiðaranum og breytir rafrænum eiginleikum verulega.Það eru tvenns konar lyfjamisnotkun: N-gerð, rík af auka ókeypis rafeindum, eða P-gerð, ríkur í auka holum.Þetta ferli eykur fjölda tiltækra ókeypis hleðslufyrirtækja og eykur leiðni jafnvel án utanaðkomandi orkuinntaks.Í viðurvist ljóss treysta þessi dópuðu efni ekki aðeins á innra burðarbúnaðarferli heldur græða einnig á lyfjamisnotkun og stuðla þar með að viðbótarlausum rafeindum eða götum.Þessi samverkandi áhrif auka verulega heildar burðarefni við lýsingu, sem leiðir til verulegrar minnkunar á viðnám, sérstaklega við lægri lýsingaraðstæður.Ljósmyndun á svipbrigði skína með framúrskarandi ljósnæði og næmi.Þau eru ákjósanleg fyrir forrit sem krefjast mikillar svörunar og lítillar ljósgeislunargetu, svo sem öryggiskerfi og lýsingarstýring á nóttunni.

götuljós á nóttunni

Ljósmyndarar, sem eru þekktir fyrir ljósnæmi sitt og einfalda hönnun, hafa fundið sinn stað í fjölmörgum forritum.Við skulum grafa í tæknilegum margbreytileika einhverra sérstakra notkunar.
Á sviði sjálfvirkra stjórnunarkerfa eru ljósnemar ómissandi.Hugleiddu sjálfvirka götulýsingu: Þegar kvöld fellur og umhverfisljós dimmir, mótspyrna ljósritara.Þessi breyting kallar fram stjórnrás og hvetur götuljósin til að lýsa upp nóttina.

Sólargötuljós og sólarvegar pinnar treysta einnig á ljósmyndara.Þeir mæla styrk sólarljóss og fínstillingar og losunarlotur fyrir bestu orkunotkun.Í ljósmyndun eru þessir þættir mikilvægir í mælikerfi myndavélarinnar.Þeir kvarða útsetningarstillingar (svo sem ljósop og lokarahraða) til að tryggja að hver ljósmynd sé fullkomlega upplýst óháð lýsingarskilyrðum.

Ljósmyndarar gegna einnig hlutverki í kvikmyndaframleiðslu.Þeir aðlaga birtustig ýmissa ljósabúnaðar, sem er nauðsynleg til að ná fram sjónrænu áhrifum.

Í sjálfvirkni kerfum heima finnast ljósnemar í sjálfvirkum gluggatjöldum og næturljósum til að stilla notkun tækisins út frá ljósinu.Í atvinnulífinu stjórna þeir lýsingu auglýsingaskilta, útivistarklukka og klukkuútvarp, aðlaga birtustig og sýna stillingar í samræmi við breytingar á umhverfisljósi.

Öryggiskerfi nota einnig ljósnemar í reyk- og innbrotsþjófum til að greina óvenjulegar breytingar á ljósi.Í reykviðvörum skynja þeir breytingar á ljósdreifingu eða hindranir af völdum reyks.Þau eru notuð af aðgangsstýringarkerfum og hreyfingarskynjara til að skynja breytingar á ljósi vegna hreyfingar manna.

Svið innrauða stjörnufræðinnar er ekki heldur skilið eftir.Hér virka ljósnemar, sérstaklega þeir sem eru viðkvæmir fyrir víðtækum bylgjulengdum, sem skynjari og fylgjast með innrauða geislun himneskra líkama.

Í iðnaðarumhverfi fylgjast ljósmyndamynda og bera kennsl á losun sérstakra bylgjulengda.Sem skynjarar aðstoða þeir við skipulagningu slóða, forðast hindranir og uppgötvun umhverfisins.Sjálfvirkar verksmiðjur treysta á þær til að stjórna lýsingu á samsetningarlínu, aðlaga lýsingarskilyrði til að bæta skilvirkni vinnu.

Ljósmyndarar eru rafeindabúnaður sem nýtur lýsingartækni vegna þess að þeir eru samsettir, fáanlegir frá rafrænum dreifingaraðilum íhluta og hagkvæmir.Þeir geta verið minna nákvæmir, en eru samt nógu góðir til að þjóna rafbúnaði.Hver endurtekning ljósmyndara hefur einstaka kosti og er hægt að aðlaga vandlega fyrir mismunandi atburðarás.Í stuttu máli eru ljósnemar ekki aðeins ómissandi hluti í rafrænni verkfræði, heldur einnig lykiltæki til að afhjúpa og virkja flækjustig ljósorku, sem tryggir varanlegan þýðingu þess í tæknilegri braut.

Ofangreint er allt innihald þessarar greinar, ég vona að það muni hjálpa verkefninu þínu.Ef þú hefur einhverjar spurningar eða athugasemdir geturðu haft samband við okkur hvenær sem er.