Mikä on valovastus?

Valovastus, jota usein kutsutaan valosta riippuvaiseksi vastukseksi, on vastus, joka reagoi lisääntyneeseen valolle altistumalla pienentämällä sen vastusta piirissä. Niitä käytetään monissa laitteissa, joiden toiminta edellyttää valonherkkyyttä, kuten pimeässä hehkuvat kellot ja katuvalot, jotka syttyvät auringon laskiessa. Valoresistorit ovat osa suurempaa anturiryhmää, joka tunnetaan valonilmaisimina, jotka ovat laitteita, jotka reagoivat valoon.

Vastukset ovat läsnä lähes kaikentyyppisissä sähköpiireissä. Ne estävät sähkön virtauksen piirin läpi niin, että se pysyy turvallisella alueella. Valoresistorin tapauksessa ne toimivat myös kytkimenä, jotka säätelevät sähkön virtausta valon määrän perusteella.

Valoresistorit ovat pohjimmiltaan puolijohteita, eli ne johtavat sähköä elektronien virtauksen avulla. Niissä on tyypillisesti kaksi piikkiä, jotka on liitetty valoherkälle levylle. Kun levylle loistava valo saavuttaa riittävän korkean taajuuden, tämä stimuloi laitteen elektroneja ja antaa heille tarpeeksi energiaa irtautua sidoksistaan. Nämä vapautuneet elektronit mahdollistavat sähkön virtaamisen valoresistorin läpi.

Valoresistorin käyttö on laajaa. Ne näkyvät tavallisesti pienemmissä laitteissa kadmiumsulfidikennon (CdS) muodossa. CdS -kenno, termi, jota pidetään pitkälti synonyyminä termille photoresistor, löytyy monista kelloista, valomittareista kameroissa ja katuvalaisimista.

CdS -solu valmistetaan asettamalla keraamiseen pohjaan kadmium -sulfaattia, johon on lisätty lisäaineita. Dopingmateriaali on lähempänä sähköä johtavaa kaistaa, joten elektronien ei tarvitse siirtyä niin pitkälle, että ne ovat sitoutumattomia ja johtavat sähköä. Tämä tarkoittaa, että tämän tyyppisen valovastuksen vastuksen muuttamiseen ei tarvita yhtä suurta valotaajuutta. CdS -solun tärkein etu on sitten se, että se on herkempi ihmisten käyttämälle valonspektrille, mikä on yksi syy, miksi sitä käytetään esimerkiksi kameran valomittarissa ja katuvalaisimissa.

Toinen yleisesti nähty valovastus on silikonia. Piin valovastus ei ole yhtä hyvä puolijohde kuin CdS -kennot, koska ne tarvitsevat korkeampia valotaajuuksia sähkön johtamiseksi, koska elektronien siirtämiseen käytettävät kaistat eivät ole niin helposti saavutettavissa. Piin valovastus on yleisempi laitteissa, jotka ovat herkkiä infrapuna- tai punaiselle valolle, kuten infrapuna -ilmaisimille.