Измерения с помощью датчиков, преобразователей, сенсоров
Фотоэлектрические преобразователи
  Фотоэлектрические преобразователи -  такие первичные  измерительные преобразователи, которые реагируют на электромагнитное излучение, падающее на поверхность преобразующего элемента. Излучение может быть видимым, т.е.   световым, а также  иметь  большую  или меньшую длину волны и быть невидимым. Фотоэлектрические преобразователи известны трех основных типов: два из них официально классифицируются как полупроводниковые приборы (фотоэлектрические   и фотополупроводниковые).  


Главная >> Фотоэффекты, свет >> Фотоэлектрические преобразователи
    Преобразователи, датчики, сенсоры - Информационный портал  © 2011 - 2017                          Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки 
русский / english
   Общие принципы работы измерительных преобразователей (датчиков)
   Измерительный преобразователь преобразует изменение величины. В терминах электроники измерительный преобразователь   ... >>>



   Принципы преобразования измеряемых физических параметров
   В каждом преобразователе, преобразующий элемент основан на определенном физическом принципе, который   >>>
  НОВОСТИ, РЕКЛАМА 
  Рис.8. Фотопроводящее преобразование









                            Рис.9.   Солнечный элемент как пример фотоэлектрического преобразования

Фотопроводящие преобразователи
Эти преобразователи превращают изменение измеряемой величины в изменение сопротивления используемого материала  (рис.8). Несмотря на то что используемые материалы являются полупроводниковыми, фотопроводящие преобразователи не всегда являются полупроводниковыми приборами, поскольку они не имеют переходов между различными типами полупроводников. Такие преобразователи называются пассивными, т.е. нуждаются во внешнем питании. Зачастую их название характеризует тип используемого преобразования, например светочувствительные резисторы.
   Сопротивление материала является функцией плотности основных носителей заряда, и так как плотность увеличивается с возрастанием интенсивности излучения, то проводимость возрастает. Поскольку проводимость обратно пропорциональна сопротивлению, можно заключить, что сопротивление является обратной функцией интенсивности облучения. Значение сопротивления при полном облучении составляет в общем случае 100- 200 Ом, а в полной темноте это сопротивление равняется мегаомам. В конструкции зависящих от света резисторов чаще всего используются такие материалы, как сульфид кадмия или селенид кадмия.

Солнечные элементы
   Солнечные элементы представляют собой фотоэлектрические преобразователи, которые превращают излучаемую электромагнитную энергию в электрическую, т.е. изменение измеряемого значения излучения преобразуется в изменение выходного напряжения (рис.9).
   Конструкция преобразователя включает в себя слой фоточувcтвительного высокоомного материала, размещенного между двумя проводящими электродами. Один из электродов выполнен из прозрачного материала, через  который проходит излучение и попадает на фоточувствительный материал. При полном освещении один элемент вырабатывает выходное напряжение между электродами около 0,5 В.

   В качестве фотоэлектрического слоя (Рис.9) как правило, используют полупроводниковые вентильные фотоэлементы (фотоэлементы с запирающим слоем). Смотри: Конструкции вентильных фотоэлементов

   Одним из самых важных параметров фотоэлемента, который используется в качестве источника электрической энергии, является коэффициент полезного действия (КПД). КПД солнечного элемента это отношение максимальной мощности электрического тока, который можно получить от фотоэлемента, к мощности светового излучения, падающего на фотоэлемент. КПД будет тем больше, чем большая часть спектра светового излучения участвует в генерации носителей тока. Одним из путей повышения КПД солнечных батарей есть создание фотоэлементов с максимально широкой спектральной характеристикой. Изготавливаемые из кремния фотоэлементы имеют КПД до 12%. Фотоэлементы на основе соединений арсенида галлия имеют КПД до 20%.

   См. также: 
Солнечная батарея
Тепловизоры, тепловизионные бинокли, модули наблюдения
Фотоэффект запорного слоя

Сборка солнечной батареи (электростанции) из фотоэлементов:
Датчики, преобразователи. Sensors, transducers
Loading...
Датчики, преобразователи, sensors, gauge