Mi az a fénysorompó?
A fotocella egy fényérzékeny alkatrész, amely elektromos áramkörhöz vagy eszközhöz van csatlakoztatva számos alkalmazáshoz. Különösen hasznosak szürkülettől hajnalig tartó világításhoz, amely automatikusan bekapcsol, ha alacsony a fényerő, de más területeken is alkalmazhatók érzékelőként, például automata ajtókhoz vagy behatolóriasztókhoz. Ha többet tud meg a fotocellák működéséről és használatukról, segít megérteni, hogyan teszik lehetővé az alkonyattól hajnalig tartó világítást, és hogyan riaszthatják a riasztórendszert egy behatoló jelenlétére.
Mi az a fotocella?
A fotocella a fotocella rövidített változata, de a rövidített kifejezést sokkal gyakrabban használják. A fotocella egy kisméretű elektronikus alkatrész, amelynek felülete egy ellenállás, elektródák (a vezeték csatlakozóival együtt, így az áramkörhöz csatlakoztatható) és egy átlátszó burkolat a tetején, amely átengedi a fényt. Az arc általában körülbelül egyötöd hüvelyk átmérőjű, bár nagyobbak is lehetnek. Olyan fotocellákat találhat, amelyek bármilyen típusú fényre reagálnak, beleértve a látható fényt és az infravörös fényt is.
A fotocellák nagy ellenállással rendelkeznek a sötétben, de sokkal alacsonyabbak, ha fénynek vannak kitéve. Mivel reagálnak a cella felületét érő fényre, kapcsolóként használhatók, amely reagál a környezet fényszintjére. Ezáltal az eszközök széles köréhez használhatók.
Hogyan működik a fotocella?
A fotocella a fotoelektromos hatáson és az elektromos ellenállás jelenségén alapul. Ha többet szeretne tudni az ellenállásról, az Ohm Lumen Learning oldalon részletes magyarázat található, de alapvetően olyan, mint a súrlódás, kivéve az elektromos áram áramlását. Röviden, ha a feszültség azonos, a nagyobb ellenállás kisebb áramot eredményez, és fordítva.
A fotoelektromos effektus az áram keletkezésének elnevezése, amikor a fény egy vezetőre világít, mivel a fény az elektromágneses energia egyik formája, mint az elektromos áram. Ezeket a fogalmakat kombinálva a fotocella nagy ellenállással rendelkezik, de reagál a fényre is, ahogy azt a fotoelektromos effektus írja le. Tehát az ellenállás nagy, kivéve ha az ellenállást fény éri. Ekkor a fotoelektromos hatás többletáramot generál, mintha az ellenállás kisebb lett volna. A látszólagos ellenállás ezen változása felhasználható különféle hatások kiváltására, amikor be van építve egy eszközbe.
Használat alkonyattól hajnalig
A fotocellában lévő fény által okozott ellenállás-változást alkonyattól hajnalig alkalmazzák. Napközben a fényérzékelőt folyamatosan fény éri, és az ellenállás csökken. Ahogy a nap lemegy alkonyatkor, a fényszint csökken, és az ellenállás nő. Ez az ellenállás-változás kiváltja a világítás bekapcsolását, ami azt jelenti, hogy az alkonyattól hajnalig tartó fények éjszaka bekapcsolnak anélkül, hogy meg kellene becsülni a napnyugta időpontját egy időzítő kapcsolóval vagy manuálisan bekapcsolni. Amikor hajnalban újra felkel a nap, a fotoelektromos hatás ismét szerepet játszik. Az ellenállás csökken, és a lámpa kialszik.
A fotocellák egyéb felhasználási módjai
A fotocellák más célra is használhatók, ha eszközökbe vannak beépítve. Például, ha van egy infravörös fényre érzékeny fotocella egy olyan készülékben, amelyre infravörös fényforrás világít, akkor a készülékben állandó áram van, hacsak valami nem blokkolja az érzékelőre világító fényt. Ezt az alapötletet a fürdőszobák csaptelepeinek automatikus működtetésére és az otthoni biztonsági rendszerekben a behatolók észlelésére használják. Mindkét esetben, ha valami blokkolja a fénysugarat, az ellenállás változást és az eszköz tervezett viselkedését váltja ki.