Was ist ein Fotowiderstand?
Ein Fotowiderstand, der oft als lichtabhängiger Widerstand bezeichnet wird, ist ein Widerstand, der auf eine erhöhte Belichtung mit Licht reagiert, indem sein Widerstand in einer Schaltung verringert wird. Sie werden in einer Vielzahl von Geräten verwendet, für deren Betrieb eine Lichtempfindlichkeit erforderlich ist, z. B. Glow-in-the-Dark-Uhren und Straßenlaternen, die bei Sonnenuntergang eingeschaltet werden. Fotowiderstände sind Teil einer größeren Gruppe von Sensoren, die als Fotodetektoren bezeichnet werden und auf Licht reagieren.
Widerstände sind in fast allen Arten von Stromkreisen vorhanden. Sie haben die Funktion, den Stromfluss durch einen Stromkreis so zu blockieren, dass er in einem sicheren Bereich bleibt. Im Falle eines Fotowiderstands dienen sie auch als Schalter, der den Stromfluss auf der Grundlage der Lichtmenge regelt, der sie ausgesetzt sind.
Fotowiderstände sind im Wesentlichen Halbleiter, das heißt, sie leiten Elektrizität durch den Elektronenfluss. Sie haben typischerweise zwei Zinken, die mit einer lichtempfindlichen Platte verbunden sind. Wenn Licht, das auf die Platte scheint, eine ausreichend hohe Frequenz erreicht, stimuliert dies die Elektronen im Gerät und gibt ihnen genügend Energie, um sich von ihren Bindungen zu lösen. Diese freigesetzten Elektronen lassen Elektrizität durch den Fotowiderstand fließen.
Die Anwendungen für einen Fotowiderstand sind weit verbreitet. Sie werden üblicherweise in kleineren Vorrichtungen in Form der Cadmiumsulfid (CdS) -Zelle gesehen. Die CdS-Zelle, ein Begriff, der weitgehend als Synonym für den Begriff Fotowiderstand gilt, ist in vielen Arten von Uhren, Lichtmessgeräten in Kameras und Straßenlaternen zu finden.
Eine CdS-Zelle wird hergestellt, indem Cadmiumsulfat, dem Verfälschungsmittel zugesetzt wurden, ein als Dotieren bekannter Prozess, auf eine Keramikbasis gegeben wird. Das Dotierungsmaterial befindet sich näher an der Stelle, an der sich das Band zum Leiten von Elektrizität befindet, sodass sich die Elektronen nicht so weit bewegen müssen, um ungebunden zu sein und Elektrizität zu leiten. Dies bedeutet, dass keine so hohe Lichtfrequenz erforderlich ist, um den Widerstand bei diesem Fotowiderstandstyp zu ändern. Der Hauptvorteil der CdS-Zelle besteht dann darin, dass sie empfindlicher auf das Spektrum des vom Menschen verwendeten Lichts reagiert. Dies ist ein Grund, warum sie beispielsweise in Lichtmessgeräten für Kameras und Straßenlaternen verwendet wird.
Die andere Art von gewöhnlichem Fotowiderstand besteht aus Silizium. Silizium-Fotowiderstände sind keine so guten Halbleiter wie CdS-Zellen, da sie höhere Lichtfrequenzen zum Leiten von Elektrizität benötigen, da die Bänder zum Bewegen der Elektronen nicht so leicht zugänglich sind. Ein Silizium-Fotowiderstand tritt häufiger in Geräten auf, die auf Infrarot- oder Rotlichtempfindlichkeit reagieren, wie z. B. Infrarotdetektoren.