معرفی مدار الکتریکی فتوسل

معرفی مدار الکتریکی فتوسل

اساساً فتوسل یک نوع مقاومت است که می توان از آن برای تغییر مقدار مقاومت خود بر اساس شدت نور استفاده کرد. اینها ارزان هستند و در اندازه های متعدد و همچنین مشخصات ساده به دست می آیند. عملکرد هر سنسور فتوسل در مقایسه با ماژول های دیگر، حتی اگر از یک خانواده باشند، متفاوت است. این مقاله به بررسی اجمالی فتوسل می‌پردازد که شامل نحوه کار، نمودار مدار، انواع و کاربردهای آن است.

آموزش برق ساختمان

آموزشگاه فنی حرفه ای فن آموزان در دپارتمان برق صنعتی و ساختمان خود دوره های تخصصی آموزش برق ساختمان ، آموزش برق صنعتی ، آموزش تابلو برق صنعتی ، آموزش هوشمند سازی ساختمان و … را با تمرکز بر یادگیری عملی کارآموزان و بصورت کاملا عملی در کارگاههای مجهز برگزار می کند. برای اطلاع از نحوه برگزاری دوره ها با شماره 02166477300 تماس بگیرید.

فیلم معرفی مدار الکتریکی فتوسل

فتوسل چیست؟

به فتوسل، لوله الکترونی، سلول فوتوالکتریک، چشم الکتریکی و فتوتوب نیز گفته می شود. این یک ابزار الکترونیکی است که در برابر تشعشعات تابشی عمدتاً نور که برای تولید یا تنظیم سطوح خروجی جریان الکتریکی استفاده می شود، بسیار آسیب پذیر است.

فتوسل چیست؟

علاوه بر این، به آن مقاومتی نیز گفته می شود که مقدار مقاومت خود را بر اساس میزان نوری که به آن القا می شود تغییر می دهد. این دستگاه بر اساس اصل رسانایی نوری نیمه هادی عمل می کند، به این معنی که انرژی فوتون ها که به نیمه هادی برخورد می کند، امکان حرکت الکترون و در نتیجه کاهش سطح مقاومت را فراهم می نماید.

فتوسل ها در واقع حسگرهایی هستند که به شما امکان تشخیص نور را می دهند. آنها کوچک، ارزان، کم مصرف، آسان برای استفاده هستند و فرسوده نمی شوند. به همین دلیل اغلب در اسباب بازی ها، گجت ها و لوازم خانگی ظاهر می شوند. از سوی دیگر به آنها اغلب سلول‌ های CdS  (از سولفید کادمیوم ساخته شده‌ اند)، مقاومت‌ های وابسته به نور (LDR)  و مقاومت ‌های نوری گفته می ‌شود.

ساختار فتوسل

قطعات ضروری برای ساخت فتوسل عبارتند از:

  • یک چراغ تصادفی
  • لوله شیشه ای

این دستگاه با استفاده از یک لوله شیشه ای خالی با دو الکترود که یک کلکتور (C) و یک امیتر  (E) است ساخته شده است. شکل امیتر شبیه یک استوانه نیمه توخالی است و همیشه در پتانسیل منفی قرار می گیرد.

در حالی که الکترود کلکتور مانند یک میله فلزی خواهد بود و در محور قسمت امیتر نصب می شود و همیشه در پتانسیل مثبت قرار می گیرد. لوله شیشه ای خالی شده روی قسمت پایه غیر فلزی نصب می شود و قسمت پایه دارای پین هایی برای پشتیبانی از اتصال خارجی است.

کاربرد های فتوسل

از کاربردهای فتوسل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • از این ها در دزدگیر برای محافظت در برابر دزد استفاده می شود.
  • از فوتوسل ها در بازتولید صدا استفاده می شود که می توان آن را روی یک فیلم سینمایی ضبط کرد.
  • از فوتوسل ها در تلویزیون و همچنین در دستگاه های عکاسی استفاده می شود
  • همچنین برای محاسبه سطح شدت نور و نظارت بر شکل ظریف خطوط طیفی استفاده می شود.
  • مورد استفاده در میکروفتومتر، لوکس متر
  • در سلول های خورشیدی مختلف
  • همچنین از فوتوسل ها برای شمارش تعداد وسایل نقلیه در جاده ها استفاده می شود
  • فتوسل ها حتی به عنوان سنسور و همچنین سوئیچ استفاده می شوند
  • مورد استفاده در حوزه رباتیک مانند هدایت ربات ها برای پنهان شدن از دید در مکان تاریک یا رفتن در امتداد یک فانوس دریایی
  • حتی در چراغ‌ های اتوماتیک برای فعال کردن چراغ‌ های خیابان اجرا می‌ شود و این به ویژه به روز یا تاریکی بستگی دارد.
  • فتوسل‌ ها حتی در سیستم‌ های کنترلی مورد استفاده قرار می‌ گیرند، جایی که قطع شدن پرتو نور اجازه می ‌دهد تا یک مدار باز شود، بنابراین یک رله فعال می ‌شود و این قدرت را برای عملکرد باز شدن درب فراهم می‌ کند.
  • همچنین در حوزه های طیف سنجی و نورسنجی استفاده می شود.

از مدار الکتریکی فتوسل غالبا در بحث تشخیص نور و تصمیم برای روشنایی استفاده می شود.درون فتوسل یک مقاومت نوری وجود دارد، یعنی با کم و زیاد شدن نور مقدار مقاومت آن و در نتیجه جریان آن کم و زیاد می شود در واقع با کاهش نور مقاومت افزایش می یابد و جریان کاهش می یابد و در نهایت رله مربوط به روشن کردن لامپ ها فعال می گردد و آنها را روشن می کند.

از جمله موارد کاربرد مدار الکتریکی فتوسل می توان به خاموش و یا روشن کردن مجموعه ای از لامپ های معابر و یا باغ های بزرگ و یا … .اشاره نمود مزیت بزرگ این کاربرد به نوعی اتوماتیک شدن آنها با توجه به وجود یا عدم وجود نور خورشید می باشد و در نتیجه می توان انتظار داشت مصرف برق به علت اتوماتیک شدن قطع و وصل لامپ ها به شدت کاهش یافته و از نظر اقتصادی خیلی به صرفه است.

عملکرد مدار الکتریکی فتوسل

با تحریک رله مربوطه به فتوسل که (این موضوع بخاطر کاهش نور می باشد) باعث وصل شدن اتوماتیک کلید Q2 از داخل مدار فتوسل می شود با وصل شدن این تیغه جریان لامپ مسیر خود را از درون فتوسل می بندد و روشن می ماند این لامپ تا زمانی روشن می ماند که نور(مانند نور خورشید) را حس نکند به محض بالا رفتن لوکس نوری از میزان تعیین شده برای فتوسل این رله دستور قطع می دهد و در نتیجه مدار باز شده و لامپ خاموش خواهد شد.

عملکرد فتوسل ممکن است بر اساس میزان مقاومت و تاثیر فوتوالکتریک باشد. این وسیله برای تبدیل نور به انرژی الکتریکی استفاده می شود. این زمانی اتفاق می افتد که اتصال باتری به گونه ای باشد که پایانه های امیتر و کلکتور به قطب های منفی و مثبت باتری متصل می شوند. سطح تابش فرکانس در مقایسه با سطح فرکانس آستانه تابشگر بیشتر است و سپس گسیل یک فوتون انجام می شود.

فوتوالکترون ها در یک مسیر و در جهت کلکتور قرار دارند و لبه کلکتور مطابق با لبه امیتر مثبت در نظر گرفته می شود. بنابراین، جاری شدن جریان در داخل مدار انجام می شود. هنگامی که سطح شدت تابش افزایش می یابد، مقدار جریان فوتوالکتریک نیز افزایش می یابد.

سنسور فتوسل

فتوسل به عنوان سنسوری نیز نامیده می ‌شود که می ‌توان از آن برای سنجش نور استفاده کرد. ویژگی های مهم سنسورهای فتوسل استفاده بدون عارضه، نیاز به حداقل قدرت برای کار، حداقل اندازه و همچنین مقرون به صرفه بودن است. به دلیل این ویژگی‌ ها، حسگرهای سلول فوتوالکتریک در انواع مختلفی از برنامه ‌ها در حوزه‌های مختلف پیاده ‌سازی می ‌شوند. اینها عمدتاً به عنوان فتوسل های سولفید کادمیوم توصیف می شوند و توسط مقاومت ها و مقاومت های نوری و نیز وابسته به نور ساخته می شوند.

مدار فتوسل

سلولی که در مدار فتوسل استفاده می شود مدار سوئیچ ترانزیستوری نامیده می شود. عناصر ضروری برای ساخت مدار فتوسل عبارتند از:

  • باتری 9 ولت
  • مقاومت های 22K و 47 اهم
  • سیم های اتصال جامپر
  • برد بورد
  • ترانزیستور
  • LED

مدار فتوسل در دو حالت تاریک و روشن عمل می کند.

مدار فتوسل

در سناریوی تاریک، مقاومت فتوسل حداقل است. جریان در مقاومت 22 کیلو اهم در فتوسل جریان دارد و عملکرد ترانزیستور مانند عایق است. بنابراین، مسیری که از یک مقاومت، LED1 و ترانزیستور تشکیل شده است در حالت OFF خواهد بود.

در سناریوی روشن، مقاومت فتوسل حداکثر است و جهت جاری شدن جریان تغییر می کند. بنابراین، در پایه ترانزیستور، حداقل مقاومت وجود خواهد داشت. هنگامی که ترمینال پایه ترانزیستور برق دریافت می کند، مانند هادی عمل می کند و مسیری که از یک مقاومت، LED1 و ترانزیستور تشکیل شده است در حالت OFF قرار می گیرد و LED شروع به چشمک زدن می کند.

دیاگرام مدار فتوسل

  • کابل مشکی، ورودی از منبع تغذیه به فتوسل است.
  • کابل سفید ورودی از منبع تغذیه به فتوسل است و به لامپ وصل می شود.
  • کابل قرمز خروجی توان از فتوسل به لامپ است

انواع فتوسل

فتوسل ها در انواع مختلف موجود هستند:

  • فتوولتائیک

این نوع فتوسل انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. فوتون هایی که به الکترون های سلول برخورد می کنند تا انرژی بالاتری ایجاد کنند، جریانی را به شکل قابل استفاده تولید می کنند.

  • دستگاه های با شارژ

این دستگاه ‌ها عمدتاً در حوزه علمی به ‌عنوان یک حسگر نوری بسیار سازگار و دقیق اجرا می‌ شوند. بارهای ساطع شده توسط حسگرها برای تجزیه و تحلیل چندین چیز از کهکشان های بزرگ تا مولکول های ساده استفاده می شود.

  • مقاومت نوری

اینها مقاومت های وابسته به نور هستند که سطح مقاومت در برابر جریان الکتریکی متناسب با میزان قرار گرفتن در معرض نور بر روی آن کاهش می یابد. این مقاومت نوری عمدتاً در مترهای دوربین که برای دوربین و آلارم ها و کاربردهای آنها کار می کنند، اجرا می شود.

  • سلول گولای

این سلول ها برای تشخیص اشعه مادون قرمز استفاده می شوند. دارای لوله ای با صفحه فلزی سیاه شده که یک انتهای آن با گاز زنون پر شده است. هنگامی که پرتوهای مادون قرمز روی صفحه می ‌افتد، گاز زنون را گرم می ‌کند و دیافراگم متغیر در انتهای دیگر را تغییر می‌ دهد و حرکت برای تعیین منبع انرژی به عنوان خروجی استفاده می ‌شود.

  • فتو مالتی پلایر یا فزون ساز نوری

اینها آشکارسازهایی هستند که حساسیت بالایی دارند. در واقع نور نامشخص را می توان در 100 میلیون بار ضرب کرد و میزان آن را افزایش داد.

تمام موارد گفته شده در مورد مفهوم فتوسل است. در این مقاله مفهوم دقیق کار فتوسل، انواع آن، حسگر فتوسل، موارد استفاده، مدار و کاربردها ارائه شده است.

شمای فنی ، حقیقی و مسیر جریان مدار الکتریکی فتوسل

شمای فنی ، حقیقی و مسیر جریان مدار الکتریکی فتوسل

آموزشگاه فن اموزان مجری برگزاری دوره های تخصصی الکترونیک، تعمیرات و کنترل ابزار دقیق نظیر دوره های آموزش سیم پیچی موتور ، آموزش plc ، آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش تعمیرات لپ تاپ ، آموزش تعمیرات لوازم خانگی و بیش از هشتاد دوره آموزشی دیگر را با اعطای مدرک معتبر و تحت نظارت سازمان فنی حرفه ای کشور برگزار می کند. برای دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.


5/5 - (1 امتیاز)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.