Photocell

فوتوسل

 

فوتوسل ها سنسورهایی هستند که امکان تشخیص نور را فراهم می کنند .

آن ها کوچک ، ارزان ، کم قدرت و آسان برای استفاده هستند.

به همین دلیل است که اغلب در ابزارها و بیشتر کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند.

به آن ها اغلب سلول های CdS (از کادمیوم سولفید ساخته می شوند) ، مقاومت های وابسته به نور[1] (LDR) و نیز مقاومت های نوری[2] گفته می شود.

 

[1] light-dependent resistors

[2] photo-resistors

 

 

 

فوتوسل ها اساسا مقاومتی هستند که بسته به اینکه چه مقدار نور به وجه آن ها می تابد مقدار مقاومت شان (در واحد اهم) را تغییر می دهند.

آن ها بسیار کم هزینه بوده و در بسیاری از اندازه ها و مشخصات وجود دارند اما خیلی دقیق نیستند.

هر سنسور فوتوسل کمی متفاوت از دیگری عمل می کند حتی اگر از یک دسته مشابه باشند.

تغییرات می تواند واقعا بزرگ باشد، 50 % یا بالاتر به همین دلیل نباید برای تعیین سطح نور دقیق مورد استفاده قرار گیرند.

در عوض می توان انتظار داشت که فقط تغییرات نور پایه را تعیین کرد.

 

برخی موارد اساسی 

 

تقریبا تمام فوتوسل ها اگرچه شبیه به هم عمل می کنند ولی کمی در مشخصات متفاوتند.

 

در واقع با مراجعه به data sheet  می توان به موارد زیر پی برد :

 

سایز و قطر

قیمت

محدوده مقاومتی

محدوده حساسیت

در واقع فوتوسل ها به نور بین طول موج های بنفش (nm 400 ) و نارنجی (nm 600) پاسخ می دهند و پیک آن ها در حدود طول موج سبز (nm 520) است.

منبع تغذیه 

تقریبا تا 100 ولت ،کمتر از 1 میلی آمپر جریان به طور متوسط استفاده می کند(بسته به ولتاژ منبع تغذیه).

 

تست یک فوتوسل 

ساده ترین روش برای تعیین نحوه کارکرد فوتوسل این است که یک مولتی متر را در حالت اندازه گیری مقاومت به دوسر پایه های مقاومت وصل کنید و ببینید که چگونه حین سایه انداختن سنسور با دست ، خاموش کردن چراغ ها و … ، مقاومت تغییر می کند که درشکل زیر نشان داده شده است.

 

 

نحوه اتصال فوتوسل 

 

فوتوسل ها بسیار مقاوم هستند و به راحتی می توان آن ها را لحیم کرد .

تنها مراقبتی که باید انجام شود اجتناب از خم کردن پایه ها در سنسورهای اپوکسی است چون اگر بیش از حد خم شوند ، می شکنند.

 

کاربرد فوتوسل در لامپ های خیابانی

 

1-كاربرد فوتوسل در لامپ هاي اتوماتيك

 

از فوتوسل معمولا برای خاموش و یا روشن کردن اتوماتیک لامپ های خانه ها و خیابان ها استفاده می‌شود. 

با استفاده از این وسیله، مصرف برق به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می یابد و در مصرف انرژی صرفه جویی می شود.

نحوه کارکرد کلید فوتوسل بدین صورت است که وقتی در طول روز است، فتوسل به دلیل وجود نور ولتاژی را تولید می‌کند که این ولتاژ تولیدی به رله‌ای(نوعی کلید اتوماتیک قطع و وصل) فرمان می‌دهد که مدار روشنایی خیابان ها را قطع کند.

با تاریک شدن هوا چون نوری وجود ندارد، فتوسل دیگر ولتاژی تولید نمی‌کند و جریانی به این رله نمی‌رسد که دستور قطع لامپ های خیابان ها را بدهد، در نتیجه لامپ های خیابان ها روشن می‌شود.

 

2- کاربرد فوتوسل در سلول های خورشیدی

 

امروزه با استفاده از فوتوسل نور ساطع شده از خورشید را به برق تبدیل می کنند و به این ترتیب از آن به عنوان یک منبع تولید انرژی الکتریک پاک یاد می شود که روز بروز بر محبوبیت آن افزوده می شود.

از باتری های خورشیدی سیلیسیم برای تامین انرژی ماهواره های زمین و سفینه های فضایی استفاده می کنند.

 

3- کاربرد فوتوسل در سنسورهای تشخیص دود

 

با استفاده از فوتوسل میتوان یک مدار حساس به دود ساخت که بسیار پرکاربرد می باشد و هم اکنون شرکت های زیادی انواع مختلف آن را تولید می کنند.

 

4- کاربرد فوتوسل در لنز دوربین های عکاسی

 

یکی دیگر از کاربردهای فوتوسل استفاده در لنز دوربین های عکاسی می باشد تا هنگامی که شرایط نوری تغییر می کند دوربین بتواند به حالت های مختلف تغییر مد دهد و عکس مناسبی بگیرد.

 

منابع :

https://learn.adafruit.com/photocells/overview