LDR सर्किट और कार्य सिद्धांत

LDR सर्किट और कार्य सिद्धांत

जैसा कि नाम से पता चलता है कि एक LDR या लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर एक तरह का प्रतिरोधक होता है, जो इसकी सतह पर प्रकाश घटना की तीव्रता के आधार पर प्रतिरोध मूल्यों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करता है। प्रतिरोध रेंज में भिन्नता कुछ सौ ओम से लेकर कई मेगाहोम तक कहीं भी हो सकती है।



उन्हें फोटोरिस्टर्स के रूप में भी जाना जाता है। एक LDR में प्रतिरोध मूल्य उस पर पड़ने वाले प्रकाश की तीव्रता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। मतलब जब प्रकाश कम होता है, तो प्रतिरोध अधिक होता है और इसके विपरीत।

LDR आंतरिक निर्माण

निम्नलिखित आकृति एक LDR डिवाइस के आंतरिक विच्छेदित दृश्य को दिखाती है जिसमें हम ज़िग ज़ैग या कुंडलित पैटर्न के भीतर लागू फोटोकॉन्डक्टिव पदार्थ देख सकते हैं, जो एक सिरेमिक इन्सुलेट बेस पर एम्बेडेड होता है, और डिवाइस के लीड के रूप में समाप्त किए गए अंतिम बिंदुओं के साथ।





पैटर्न क्रिस्टलीय फोटोकॉन्डक्टिव सामग्री और उन्हें अलग करने वाले इलेक्ट्रोड के बीच अधिकतम संपर्क और बातचीत सुनिश्चित करता है।

फोटोकंडक्टिव सामग्री में आमतौर पर कैडमियम सल्फाइड (CdS) या कैडमियम सेलेनाइड (CdSM) होता है।



इसकी जमा परत की सामग्री और चौड़ाई का प्रकार और मोटाई LDR प्रतिरोध मान की सीमा को निर्दिष्ट करती है और साथ ही वाट्स की मात्रा भी संभाल सकती है।

डिवाइस के दो लीड फोटो-प्रवाहकीय परत पर एक अछूता पारदर्शी कोटिंग के साथ एक अपारदर्शी गैर-प्रवाहकीय आधार के भीतर एम्बेडेड है।

LDR का योजनाबद्ध प्रतीक नीचे दिखाया गया है:

LDR आकार

फोटोकल्स या एलडीआर का व्यास 1/8 इंच (3 मिमी) से एक इंच (25 मिमी) से अधिक हो सकता है। आमतौर पर ये 3/8 इंच (10 मिमी) के व्यास के साथ उपलब्ध हैं।

इससे छोटी LDRs का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जहां स्थान एक चिंता का विषय हो सकता है या SMD आधारित बोर्डों में हो सकता है। छोटे वेरिएंट कम अपव्यय प्रदर्शित करते हैं। आपको कठोर और अवांछनीय वातावरण के तहत भी विश्वसनीय कार्य सुनिश्चित करने के लिए कुछ वैरिएंट मिल सकते हैं, जिन्हें hermetically सील किया गया है।

मानव आँख के साथ LDR विशेषताओं की तुलना

ऊपर दिया गया ग्राफिफ़िकेशन, प्रकाशिक उपकरणों और हमारी आँख की विशेषताओं के बीच तुलना प्रदान करता है। ग्राफ 300 से 1200 नैनोमीटर (एनएम) से तरंग दैर्ध्य के खिलाफ सापेक्ष वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया की साजिश को दर्शाता है।

बिंदीदार घंटी के आकार की वक्र द्वारा इंगित मानव नेत्र विशेषता तरंग इस तथ्य को प्रकट करती है कि हमारी आंख ने विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के अपेक्षाकृत संकरा बैंड में संवेदनशीलता बढ़ाई है, लगभग 400 और 750 एनएम के बीच।

वक्र के शिखर का 550 एनएम की सीमा के भीतर हरे प्रकाश स्पेक्ट्रम में अधिकतम मूल्य है। यह एक तरफ 400 से 450 एनएम के बीच की सीमा वाले वायलेट स्पेक्ट्रम में फैला है। दूसरी ओर यह गहरे लाल प्रकाश क्षेत्र में फैली हुई है, जिसकी सीमा 700 से 780 एनएम के बीच है।

ऊपर दिए गए आंकड़े से यह भी पता चलता है कि कैडमियम सल्फाइड (CdS) फोटोकल्स प्रकाश-नियंत्रित सर्किट एप्लिकेशन में पसंदीदा क्यों हैं: Cds के लिए वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया वक्र चोटियां 600 एनएम के पास हैं, और यह विनिर्देश मानव आंख की सीमा के समान है।

वास्तव में, कैडमियम सेलेनाइड (CdSe) प्रतिक्रिया वक्र चोटियां 720 एनएम से अधिक भी बढ़ सकती हैं।

LDR प्रतिरोध बनाम लाइट ग्राफ

कहा कि CdSe दृश्य-प्रकाश स्पेक्ट्रम की लगभग पूरी श्रृंखला में उच्च संवेदनशीलता प्रदर्शित कर सकता है। सामान्य तौर पर एक सीडीएस फोटोकेल की विशेषता वक्र निम्न आकृति में दी जा सकती है।

प्रकाश की अनुपस्थिति में इसका प्रतिरोध 5 मेगाहोम के आसपास हो सकता है, जो 100 लक्स की प्रकाश तीव्रता या प्रकाश के स्तर की उपस्थिति में लगभग 400 ओम तक गिर सकता है और एक प्रकाशमान कमरे के बराबर होता है, और प्रकाश की तीव्रता होने पर लगभग 50 ओम 8000 लक्स जितना है। आम तौर पर एक सीधे चमकदार धूप से प्राप्त होता है।

लक्स 1 वर्ग मीटर की सतह पर समान रूप से फैले 1 लुमेन के चमकदार प्रवाह द्वारा उत्पन्न रोशनी के लिए SI इकाई है। आधुनिक फोटोकल्स या LDRs को बिजली और वोल्टेज के लिए पर्याप्त रूप से रेट किया जाता है, सामान्य फिक्स्ड टाइप रेसिस्टर्स के बराबर।

एक मानक LDR के लिए बिजली अपव्यय क्षमता लगभग 50 और 500 मिलीवाट हो सकती है, जो डिटेक्टर के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री की गुणवत्ता पर निर्भर हो सकती है।

शायद LDRs या photoresistors के बारे में बहुत अच्छी बात नहीं है कि प्रकाश परिवर्तन के लिए उनकी धीमी प्रतिक्रिया विनिर्देश है। कैडमियम-सेलेनाइड के साथ निर्मित फोटोकल्स में आमतौर पर कैडमियम-सल्फाइड फोटोकल्स (100 मिलीसेकंड के विपरीत लगभग 10 मिलीसेकंड) की तुलना में कम समय की गति होती है।

आप इन उपकरणों को कम प्रतिरोध, संवेदनशीलता में वृद्धि, और ऊंचा तापमान प्रतिरोध गुणांक भी पा सकते हैं।

मुख्य अनुप्रयोग जिनमें फोटोकल्स सामान्य रूप से लागू होते हैं, वे फोटोग्राफिक एक्सपोज़र मीटर में होते हैं, प्रकाश और अंधेरे सक्रिय स्विच नियंत्रण के लिए स्ट्रीट लाइट , और बर्गलर अलार्म। कुछ प्रकाश सक्रिय अलार्म अनुप्रयोगों में सिस्टम को एक प्रकाश किरण रुकावट के माध्यम से चालू किया जाता है।

आप फोटोकल्स का उपयोग करके प्रतिबिंब आधारित धूम्रपान अलार्म भी देख सकते हैं।

LDR अनुप्रयोग सर्किट

निम्नलिखित छवियां कुछ दिलचस्प व्यावहारिक फोटोकेल एप्लिकेशन सर्किट दिखाती हैं।

प्रकाश सक्रिय रिले

ट्रांजिस्टर BC547 के रूप में किसी भी छोटे प्रकार की SUCH हो सकता है

ऊपर की आकृति में दर्शाया गया सीधा LDR सर्किट यह प्रतिक्रिया करने के लिए बनाया गया है कि जब भी LDR पर प्रकाश गिरता है तो एक बॉक्स या आवास के अंदर सामान्य रूप से अंधेरे गुहा में स्थापित होता है।

फोटोकेल आर 1 और रोकनेवाला आर 2 एक संभावित विभक्त बनाता है जो Q1 के आधार पूर्वाग्रह को ठीक करता है। जब यह अंधेरा होता है, तो फोटोकेल एक बढ़ा हुआ प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिससे Q1 के आधार पर एक शून्य पूर्वाग्रह हो जाता है, जिसके कारण Q1 और रिले RY1 बंद रहता है।

यदि फोटोकेल एलडीआर पर प्रकाश के पर्याप्त स्तर का पता लगाया जाता है, तो इसका प्रतिरोध स्तर जल्दी से कुछ कम परिमाण में गिर जाता है। और एक पूर्वाग्रह क्षमता को Q1 के आधार तक पहुंचने की अनुमति है। यह रिले आरवाई 1 पर स्विच करता है, जिसके संपर्क बाहरी सर्किट या लोड को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

अंधेरे सक्रिय रिले

अगला आंकड़ा दिखाता है कि पहले सर्किट को एक अंधेरे सक्रिय रिले सर्किट में कैसे बदला जा सकता है।

इस उदाहरण में रिले LDR पर प्रकाश की अनुपस्थिति में सक्रिय हो जाती है। R1 का उपयोग सर्किट की संवेदनशीलता को समायोजित करने के लिए किया जाता है। रेसिस्टर आर २ और फोटोकेल आर ३ एक वोल्टेज विभक्त की तरह काम करते हैं।

R2 और R3 के जंक्शन पर वोल्टेज तब बढ़ जाता है जब प्रकाश R3 पर गिरता है, जिससे बफर हो जाता है अनुकरण करने वाला Q1। क्यू 1 ड्राइव का एमिटर आउटपुट आम एमिटर एम्पलीफायर R4 के माध्यम से Q2, और इसके बाद रिले को नियंत्रित करता है।

प्रेसिजन LDR लाइट डिटेक्टर

हालांकि सरल, उपरोक्त एलडीआर सर्किट वोल्टेज परिवर्तन और परिवेश के तापमान परिवर्तन की आपूर्ति करने के लिए असुरक्षित हैं।

अगले आरेख से पता चलता है कि कैसे एक संवेदनशील-सटीक प्रकाश सक्रिय सर्किट के माध्यम से खामी का सामना किया जा सकता है जो वोल्टेज या तापमान भिन्नता से प्रभावित हुए बिना काम करेगा।

इस सर्किट में LDR R5, पॉट R6, और रेसिस्टर्स R1 और R2 एक व्हीटस्टोन ब्रिज नेटवर्क के रूप में एक दूसरे के साथ कॉन्फ़िगर किए गए हैं।

ट्रांजिस्टर Q1 और के साथ सेशन amp ICI रिले आरवाई 1 काम एक बहुत ही संवेदनशील संतुलन का पता लगाने स्विच की तरह।

आपूर्ति वोल्टेज या वायुमंडलीय तापमान में भिन्नता की परवाह किए बिना, पुल का संतुलन बिंदु प्रभावित नहीं होता है।

यह केवल पुल नेटवर्क से जुड़े घटकों के सापेक्ष मूल्यों में परिवर्तन से प्रभावित होता है।

इस उदाहरण में LDR R5 और पॉट R6 व्हीटस्टोन पुल के एक हाथ का गठन करते हैं। आर 1 और आर 2 पुल का दूसरा हाथ बनाते हैं। ये दोनों हथियार वोल्टेज डिवाइडर की तरह काम करते हैं। R1 / R2 बांह ऑप-amp के गैर-इनवर्टिंग इनपुट के लिए एक निरंतर 50% आपूर्ति वोल्टेज स्थापित करता है।

पॉट और एलडीआर द्वारा गठित संभावित विभक्त ऑप amp के अकशेरुकी इनपुट के लिए एक प्रकाश निर्भर चर वोल्टेज उत्पन्न करता है।

सर्किट की स्थापना, पॉट आर 6 को समायोजित किया जाता है ताकि आर 5 और आर 6 के जंक्शन पर क्षमता पिन 3 पर क्षमता से अधिक हो जाए, जब परिवेशी प्रकाश की वांछित मात्रा एलडीआर पर पड़ती है।

जब ऐसा होता है तो op amp का आउटपुट तुरन्त सकारात्मक से 0V में बदल जाता है, Q1 और संलग्न रिले पर स्विच हो जाता है। रिले सक्रिय हो जाता है और लोड को बंद कर देता है जो एक दीपक हो सकता है।

यह op amp आधारित LDR सर्किट बहुत सटीक है और यहां तक ​​कि प्रकाश की तीव्रता में बदलाव के लिए भी प्रतिक्रिया देगा, जिसे मानव आंख से पता नहीं लगाया जा सकता है।

उपरोक्त op amp डिजाइन को आसानी से पिन और पिन 3 कनेक्शनों की अदला-बदली करके या नीचे प्रदर्शित किए गए R5 और R6 पदों की अदला-बदली करके या तो एक सक्रिय सक्रिय रिले में बदल दिया जा सकता है:

हिस्टैरिसीस फीचर जोड़ना

यदि आवश्यक हो तो यह LDR सर्किट a के साथ अपग्रेड किया जा सकता है हिस्टैरिसीस सुविधा जैसा कि अगले चित्र में दिखाया गया है। यह आउटपुट पिन और IC के पिन 3 पर एक प्रतिक्रिया अवरोधक R5 को पेश करके किया जाता है।

इस डिजाइन में रिले सामान्य रूप से कार्य करता है जब प्रकाश की तीव्रता पूर्व निर्धारित स्तर से ऊपर जाती है। हालाँकि, जब LDR पर प्रकाश पूर्व निर्धारित मान से घटता है और घटता है, तो यह रिले के कारण स्विच नहीं होता है हिस्टैरिसीस प्रभाव

रिले तभी स्विच करता है जब प्रकाश काफी निचले स्तर तक गिर गया हो, जो कि R5 के मान से निर्धारित होता है। कम मूल्य अधिक विलंब अंतराल (हिस्टैरिसीस) का परिचय देंगे, और इसके विपरीत।

लाइट और डार्क एक्टिवेशन फीचर्स को एक में मिलाना

यह डिज़ाइन एक सटीक प्रकाश / डार्क रिले है जिसे पहले बताए गए डार्क और लाइट स्विच सर्किट के संयोजन द्वारा डिज़ाइन किया गया है। मूल रूप से यह ए खिड़की तुलनित्र सर्किट।

रिले आरवाई 1 स्विच ऑन है जब एलडीआर पर प्रकाश का स्तर पॉट सेटिंग में से एक को पार करता है या अन्य पॉट सेटिंग मान से नीचे चला जाता है।

पॉट आर 1 अंधेरे सक्रियण स्तर को निर्धारित करता है, जबकि पॉट आर 3 रिले के प्रकाश स्तर सक्रियण के लिए सीमा निर्धारित करता है। पॉट आर 2 का उपयोग सर्किट में आपूर्ति वोल्टेज को समायोजित करने के लिए किया जाता है।

स्थापना प्रक्रिया में पहला प्रीसेट पॉट आर 2 को समायोजित करना शामिल है जैसे कि एलडीआर आर 6 और पॉट आर 2 जंक्शन पर लगभग आधा आपूर्ति वोल्टेज पेश किया जाता है, जब एलडीआर कुछ सामान्य तीव्रता के स्तर पर प्रकाश प्राप्त करता है।

पोटेंशियोमीटर आर 1 को बाद में इस तरह समायोजित किया जाता है कि जैसे ही एलडीआर पसंदीदा अंधेरे स्तर के नीचे एक प्रकाश का पता लगाता है, रिले आरवाई 1 स्विच चालू कर देता है।

इसी तरह, पॉट आर 3 को सेट किया जा सकता है ताकि रिले आरवाई 1 को इच्छित चमक स्तर पर चालू किया जाए।

लाइट ट्रिगर अलार्म सर्किट

अब देखते हैं कि एलडीआर को प्रकाश सक्रिय अलार्म सर्किट के रूप में कैसे लागू किया जा सकता है।

अलार्म घंटी या बजर एक निरंतर चालू / बंद दोहराव के साथ लग रहा है, और वर्तमान में 2 amp से कम काम करने के लिए मूल्यांकन किया जाना चाहिए। LDR R3 और रोकनेवाला R2 एक वोल्टेज विभक्त नेटवर्क बनाते हैं।

कम प्रकाश स्थितियों के तहत, फोटोकेल या LDR प्रतिरोध अधिक होता है जो R3 और R2 जंक्शन पर वोल्टेज को संलग्न SCR1 गेट को ट्रिगर करने के लिए अपर्याप्त होता है।

जब घटना की रोशनी तेज होती है, तो LDR प्रतिरोध SCR को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त स्तर तक गिर जाता है, जो अलार्म को चालू करता है और सक्रिय करता है।

इसके विपरीत जब यह गहरा हो जाता है, तो LDR प्रतिरोध बढ़ जाता है, स्विच ऑफ SCR और अलार्म।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यहां SCR केवल बंद हो जाता है क्योंकि अलार्म एक आंतरायिक प्रकार है जो SCR को गेट वर्तमान की अनुपस्थिति में SCR को बंद करने में मदद करता है।

एक संवेदनशीलता नियंत्रण जोड़ना

उपरोक्त एससीआर एलडीआर अलार्म सर्किट काफी कच्चा है और इसमें बहुत कम संवेदनशीलता है, और इसमें संवेदनशीलता नियंत्रण का भी अभाव है। नीचे दिए गए अगले आंकड़े से पता चलता है कि उल्लेखित विशेषताओं के साथ डिज़ाइन को कैसे बढ़ाया जा सकता है।

यहां, पिछले आरेख में निश्चित अवरोधक को पॉट आर 6 के साथ बदल दिया जाता है, और एससीआर और एलडीआर आउटपुट के गेट के बीच Q1 के माध्यम से एक बफर BJT चरण पेश किया जाता है।

इसके अतिरिक्त, हम घंटी या अलार्म डिवाइस के समानांतर स्विच ए 1 और आर 4 को बंद करने के लिए एक धक्का देख सकते हैं। यह चरण उपयोगकर्ता को घंटी डिवाइस के आंतरायिक प्रकृति की परवाह किए बिना सिस्टम को एक लेचिंग अलार्म में बदलने की अनुमति देता है।

रोकनेवाला R4 यह सुनिश्चित करता है कि भले ही एक स्व-बाधित ध्वनि में घंटी बजती है, लैचिंग एनोड करंट कभी नहीं टूटता है और SCR चालू होने पर एक बार लैच हो जाता है।

S1 का उपयोग मैन्युअल रूप से कुंडी तोड़ने और SCR और अलार्म को बंद करने के लिए किया जाता है।

सुधारित परिशुद्धता के साथ ऊपर बताए गए एससीआर प्रकाश सक्रिय अलार्म को और बढ़ाने के लिए, नीचे दिए गए अनुसार एक op amp आधारित ट्रिगर जोड़ा जा सकता है। सर्किट का काम पहले से ही चर्चा की गई LDR प्रकाश सक्रिय डिजाइनों के समान है।

स्पंदित टोन आउटपुट के साथ एलडीआर अलार्म सर्किट

यह अभी तक एक और अंधेरे सक्रिय अलार्म सर्किट है जिसमें लाउड स्पीकर चलाने के लिए एकीकृत कम पावर 800 हर्ट्ज पल्स जनरेटर है।

दो NOR गेट्स IC1-c और ICI-d को 800 Hz की आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए एक अचूक मल्टीविब्रेटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। इस आवृत्ति को स्पीकर में BJT Q1 का उपयोग करके एक छोटे सिग्नल एम्पलीफायर के माध्यम से खिलाया जाता है।

उपरोक्त NOR गेट चरण केवल तब तक सक्रिय होता है जब तक IC 1-b का आउटपुट कम या 0V नहीं हो जाता। अन्य दो NOR गेट्स IC 1-a और IC1-b को समान रूप से 6 Hz पल्स आउटपुट के उत्पादन के लिए दृष्टिवैषी मल्टीविब्रेटर के रूप में झुका दिया जाता है और केवल तभी सक्षम किया जाता है जब गेट पिन 1 कम या 0V पर खींचा जाता है।

पिन 1 को LDR R4 और पॉट R5 द्वारा गठित संभावित विभक्त जंक्शन के साथ धांधली करते देखा जा सकता है।

यह इस तरह से काम करता है: जब LDR पर प्रकाश पर्याप्त रूप से उज्ज्वल होता है, तो जंक्शन की क्षमता अधिक होती है, जो दोनों को मल्टीविब्रेटर्स को अक्षम रखता है, जिसका अर्थ है लाउडस्पीकर से कोई ध्वनि आउटपुट नहीं।

हालांकि जब प्रकाश स्तर प्रीसेट स्तर से नीचे चला जाता है, तो आर 4 / आर 5 जंक्शन पर्याप्त रूप से कम हो जाता है जो 6 एचएचएबल को सक्रिय करता है। अब यह देखने योग्य 6 हर्ट्ज की दर से 800 हर्ट्ज की अचकन को बदलना या बदलना शुरू करता है। इसके परिणामस्वरूप स्पीकर पर एक मल्टीप्लेक्स 800 हर्ट्ज टोन है, जो 6 हर्ट्ज पर स्पंदित है।

उपरोक्त डिज़ाइन में एक लैचिंग सुविधा जोड़ने के लिए, बस नीचे दिए गए स्विच S1 और प्रतिरोधक R1 को जोड़ें:

स्पीकर से तेज़, बूस्टेड ध्वनि प्राप्त करने के लिए, उसी सर्किट को एक उन्नत आउटपुट ट्रांजिस्टर स्टेज के साथ अपग्रेड किया जा सकता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

हमारी पहले की चर्चा में हमने सीखा कि LDR प्रकाश का पता लगाने की सटीकता बढ़ाने के लिए कैसे एक op amp का उपयोग किया जा सकता है। सुपर सटीक पल्स टोन लाइट डिटेक्टर सर्किट बनाने के लिए उपरोक्त डिजाइन में समान लागू किया जा सकता है

एलडीआर बर्गलर अलार्म सर्किट

नीचे एक साधारण LDR लाइट बीम रुकावट बर्गलर अलार्म सर्किट देखा जा सकता है।

आम तौर पर, फोटोकेल या एलडीआर स्थापित प्रकाश किरण स्रोत के माध्यम से प्रकाश की आवश्यक मात्रा प्राप्त करता है। यह एक से हो सकता है लेजर बीम स्रोत भी

इससे इसका प्रतिरोध कम रहता है और यह पॉट R4 और फोटोकेल R5 जंक्शन पर अपर्याप्त रूप से कम क्षमता पैदा करता है। इसके कारण एससीआर के साथ-साथ घंटी भी निष्क्रिय रहती है।

हालांकि, एक घटना में प्रकाश किरण बाधित हो जाती है जिससे LDR प्रतिरोध में वृद्धि होती है, जिससे R4 और R5 की जंक्शन क्षमता बढ़ जाती है।

यह तुरंत अलार्म घंटी पर SCR1 स्विचिंग को ट्रिगर करता है। स्विच S1 के साथ श्रृंखला में रेसिस्टर R3 को अलार्म के स्थायी लैचिंग को सक्षम करने के लिए पेश किया गया है।

संक्षेपण LDR विनिर्देशों

कई अलग-अलग नाम हैं जिनके द्वारा LDR (लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स) को जाना जाता है, जिसमें फोटोरेसिस्टर, फोटोकेल, फोटोकॉन्डिव सेल और फोटोकॉन्सर जैसे नाम शामिल हैं।

आम तौर पर यह शब्द जो सबसे अधिक प्रचलित है और निर्देशों में सबसे लोकप्रिय रूप से उपयोग किया जाता है और डेटशीट 'फोटोकेल' नाम है।

ऐसे कई प्रकार के उपयोग हैं, जिनके लिए LDR या photoresistor लागू किया जा सकता है क्योंकि ये उपकरण अपनी सहज संपत्ति के साथ अच्छे हैं और कम लागत पर भी उपलब्ध हैं।

इस प्रकार, LDR प्रकाश की लौ, लौ डिटेक्टरों और कार्ड रीडर को नियंत्रित करने के लिए स्ट्रीट लैंप में फोटोग्राफिक लाइट मीटर, बर्गलर और स्मोक डिटेक्टर जैसे अनुप्रयोगों में लंबे समय तक और बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया जा सकता है।

'फोटोकेल' का सामान्य शब्द सामान्य साहित्य के भीतर लाइट डिपेंडेंट प्रतिरोधों के लिए उपयोग किया जाता है।

LDR छवि

LDR की खोज

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, LDR लंबे समय तक फोटोकल्स के बीच पसंदीदा बनी हुई है। उन्नीसवीं शताब्दी के प्रारंभ में फोटोरिस्टर्स के शुरुआती रूपों का निर्माण और बाजार में पेश किया गया था।

इसका निर्माण 1873 में स्मिथ नाम के वैज्ञानिक द्वारा 'सेलेनियम की फोटोकॉन्डक्टिविटी' की खोज के माध्यम से किया गया था।

तब से विभिन्न फोटोकॉन्डक्टिव उपकरणों की एक अच्छी श्रृंखला का निर्माण किया गया है। इस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में हुई थी, विशेषकर 1920 में प्रसिद्ध वैज्ञानिक टी.डब्ल्यू। केस जिसने फोटोकंडक्टिविटी और उसके पेपर की घटना पर काम किया था, 'थैलोफाइड सेल- एक नया फोटोइलेक्ट्रिक सेल' 1920 में प्रकाशित हुआ था।

अगले दो दशकों के दौरान 1940 और 1930 के दशक में, फोटोकल्स विकसित करने के लिए अन्य प्रासंगिक पदार्थों की एक श्रृंखला का अध्ययन किया गया जिसमें PbTe, PbS और PbSe शामिल थे। इसके अलावा 1952 में, फोटोकॉन्डक्टर इन उपकरणों के सेमीकंडक्टर संस्करण सिमोन और रोलिन द्वारा जर्मेनियम और सिलिकॉन का उपयोग करके विकसित किए गए थे।

लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स का सिंबल

सर्किट प्रतीक जो कि फोटोरेसिस्टर या प्रकाश पर निर्भर प्रतिरोधक के लिए उपयोग किया जाता है, यह रोकनेवाला एनिमेटेड का एक संयोजन है जिससे यह संकेत मिलता है कि फोटोरेसिस्टर प्रकृति में प्रकाश के प्रति संवेदनशील है।

photoresistor LDR प्रतीक

प्रकाश निर्भर अवरोधक के मूल प्रतीक में एक आयत होता है जो LDR के अवरोधक के कार्य का प्रतीक होता है। इसके अतिरिक्त प्रतीक में आने वाली दिशा में दो तीर होते हैं।

एक ही प्रतीक का उपयोग फोटोट्रांसिस्टर्स और फोटोडियोड्स में प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता का प्रतीक है।

जैसा कि ऊपर वर्णित 'रोकनेवाला और तीर' का प्रतीक उनके अनुप्रयोगों के बहुमत में प्रकाश निर्भर प्रतिरोधों द्वारा उपयोग किया जाता है।

लेकिन ऐसे कुछ मामले हैं जहां प्रकाश पर निर्भर प्रतिरोधकों द्वारा उपयोग किए गए प्रतीक में एक सर्कल के भीतर रोकनेवाला रोकनेवाला दर्शाया गया है। यह उस स्थिति में स्पष्ट होता है जब सर्किट आरेख खींचे जाते हैं।

लेकिन प्रतीक जहां अवरोधक के चारों ओर चक्र का अभाव है, वह अधिक सामान्य प्रतीक है जिसका उपयोग फोटोरिस्टर्स द्वारा किया जाता है।

तकनीकी निर्देश

LDR की सतह को दो कैडमियम सल्फाइड (सीडीएस) फोटोकॉन्डक्टिव कोशिकाओं के साथ बनाया गया है, जिसमें मानव आंखों की तुलना में वर्णक्रमीय प्रतिक्रियाएं होती हैं। कोशिकाओं की प्रतिरोधकता रैखिक रूप से गिरती है क्योंकि इसकी सतह पर प्रकाश की तीव्रता बढ़ जाती है।

दो संपर्कों के बीच रखा जाने वाला फोटोकॉइन्टर का उपयोग फोटोकेल या फोटोरेसिस्टर द्वारा मुख्य उत्तरदायी घटक के रूप में किया जाता है। फोटोरिस्टर्स के प्रतिरोध में बदलाव आया है जब प्रकाश के लिए फोटोरेसिस्टर का संपर्क होता है।

फोटोकॉन्डक्टिविटी: इलेक्ट्रॉन वाहक उत्पन्न होते हैं, जब फोटोकॉन्स्टर की अर्धचालक सामग्री फोटॉनों को अवशोषित करती है, और इसका परिणाम तंत्र में होता है जो प्रकाश निर्भर प्रतिरोधों के पीछे काम करता है।

यद्यपि आप पा सकते हैं कि फोटोरिस्टर्स द्वारा उपयोग की जाने वाली सामग्री अलग-अलग हैं, वे ज्यादातर सभी अर्धचालक हैं।

जब उन्हें फोटोरिस्टर्स के रूप में उपयोग किया जाता है, तो ये सामग्री केवल प्रतिरोधक तत्वों के रूप में कार्य करती हैं जहां पीएन जंक्शनों की अनुपस्थिति होती है। इससे डिवाइस पूरी तरह से प्रकृति में निष्क्रिय हो जाता है।

फोटोरिस्टर्स या फोटोकॉन्डक्टर मूल रूप से दो प्रकार के होते हैं:

आंतरिक Photoresistor: फोटोकॉन्डक्टिव सामग्री जो एक विशिष्ट फोटोरेसिस्टर प्रकार द्वारा उपयोग की जाती है, चार्ज वाहक को उत्तेजित करने में सक्षम बनाती है और क्रमशः अपने प्रारंभिक वैलेंस बॉन्ड से चालन बैंड में कूदती है।

बाहरी फोटोरिस्टर: फोटोकॉन्डक्टिव सामग्री जो एक विशिष्ट फोटोरेसिस्टर प्रकार द्वारा उपयोग की जाती है, चार्ज वाहक को उत्तेजित करने और क्रमशः अपने प्रारंभिक वैलेंस बांड या अशुद्धता से कंडक्शन बैंड पर कूदने में सक्षम बनाती है।

इस प्रक्रिया के लिए गैर-आयनीकृत अशुद्धता डोपेंट की आवश्यकता होती है जो उथले भी होते हैं और प्रकाश के मौजूद होने पर इसे लेने की आवश्यकता होती है।

अधिकांश मामलों में लंबी तरंग दैर्ध्य विकिरणों जैसे इन्फ्रा-रेड विकिरणों पर विचार करते हुए फोटोकल्स या एक्सट्रिंसिक फोटोरिस्टर्स का डिज़ाइन विशेष रूप से किया जाता है।

लेकिन डिजाइनिंग इस तथ्य पर भी विचार करता है कि किसी भी प्रकार की थर्मल पीढ़ी से बचने की आवश्यकता है क्योंकि उन्हें तापमान पर काम करने की आवश्यकता होती है जो कि अपेक्षाकृत कम होती हैं।

एलडीआर की मूल संरचना

आमतौर पर फोटोसिस्टर्स या लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर्स के निर्माण के लिए प्राकृतिक तरीकों की संख्या बहुत कम है।

प्रकाश के प्रति संवेदनशील एक प्रतिरोधक सामग्री प्रकाश के निरंतर संपर्क के लिए प्रकाश निर्भर प्रतिरोधों द्वारा नियोजित होती है। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, एक विशिष्ट खंड है जो प्रकाश संवेदनशील प्रतिरोधी सामग्री द्वारा संसाधित होता है जो टर्मिनलों के दोनों या एक छोर के संपर्क में होना आवश्यक है।

एक सेमीकंडक्टर परत जो प्रकृति में सक्रिय है, उसका उपयोग एक फोटोरिस्टर की एक सामान्य संरचना या एक प्रकाश आश्रित प्रतिरोधक में किया जाता है और एक इन्सुलेट सब्सट्रेट को आगे सेमीकंडक्टर परत जमा करने के लिए उपयोग किया जाता है।

आवश्यक स्तर की चालकता के साथ अर्धचालक परत प्रदान करने के लिए, पूर्व को हल्के से डोप किया जाता है। इसके बाद, टर्मिनलों को दो छोरों पर उचित रूप से जोड़ा जाता है।

प्रकाश पर निर्भर प्रतिरोधक या फोटोकेल की मूल संरचना में प्रमुख मुद्दों में से एक इसकी सामग्री का प्रतिरोध है।

प्रतिरोधक सामग्री के संपर्क क्षेत्र को यह सुनिश्चित करने के लिए कम से कम किया जाता है कि जब डिवाइस प्रकाश के संपर्क में आता है, तो यह कुशलता से इसके प्रतिरोध में बदलाव से गुजरता है। इस स्थिति को प्राप्त करने के लिए, यह सुनिश्चित किया जाता है कि संपर्कों के आसपास के क्षेत्र को भारी रूप से डोप किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप दिए गए क्षेत्र में प्रतिरोध में कमी आती है।

संपर्क के आसपास के क्षेत्र का आकार ज्यादातर इंटरडिजिटल पैटर्न या जिग जैग रूप में बनाया गया है।

यह स्फूर्त प्रतिरोध के स्तरों में कमी के साथ-साथ उजागर क्षेत्र को अधिकतम करने में सक्षम बनाता है जिसके परिणामस्वरूप फोटोरिस्टर्स के दो संपर्कों के बीच की दूरी को कम करके और इसे छोटा बनाकर लाभ में वृद्धि होती है।

पॉलीक्रिस्टालीन अर्धचालक के रूप में इसे सब्सट्रेट पर जमा करने से अर्धचालक सामग्री के उपयोग की भी संभावना है। सबस्ट्रेट्स में से एक जो इसके लिए इस्तेमाल किया जा सकता है वह सिरेमिक है। यह प्रकाश निर्भर अवरोधक को कम लागत में सक्षम बनाता है।

जहां Photoresistors का उपयोग किया जाता है

प्रकाश आश्रित रोकनेवाला या एक फोटोरसिस्टर का सबसे आकर्षक बिंदु यह है कि यह कम लागत का है और इस प्रकार व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डिजाइनों में उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा उनकी असभ्य विशेषताएं और सरल संरचना भी उन्हें एक लाभ प्रदान करती है।

यद्यपि फोटोरॉस्टर में विभिन्न विशेषताओं का अभाव होता है जो एक फोटोट्रांसिस्टर और एक फोटोडायोड में पाए जाते हैं, यह अभी भी विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प है।

इस प्रकार, LDR प्रकाश व्यवस्था, प्रकाश डिटेक्टरों, और कार्ड रीडर को नियंत्रित करने के लिए स्ट्रीट लैंप में फोटोग्राफिक लाइट मीटर, बर्गलर और स्मोक डिटेक्टर जैसे अनुप्रयोगों की एक लंबी अवधि के लिए लगातार उपयोग किया जाता है।

कारक जो फोटोरेसिस्टर गुणों को निर्धारित करता है वह सामग्री प्रकार है जिसका उपयोग किया जाता है और इस प्रकार गुण तदनुसार भिन्न हो सकते हैं। फोटोरिस्टर्स द्वारा उपयोग की जाने वाली कुछ सामग्री में बहुत लंबे समय तक स्थिरांक होते हैं।

इस प्रकार, यह विशिष्ट है कि विशिष्ट अनुप्रयोगों या सर्किटों के लिए ध्यान से चयनित फोटोरिस्टर प्रकार सी।

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लाइट आश्रित रोकनेवाला या एलडीआर बहुत उपयोगी सेंसिंग डिवाइसों में से एक है जिसे प्रकाश की तीव्रता के प्रसंस्करण के लिए कई अलग-अलग तरीकों से लागू किया जा सकता है। डिवाइस अन्य प्रकाश संवेदकों की तुलना में सस्ता है, फिर भी यह अत्यंत दक्षता के साथ आवश्यक सेवाएं प्रदान करने में सक्षम है।

उपरोक्त चर्चा की गई LDR सर्किट कुछ उदाहरण हैं जो व्यावहारिक सर्किट में LDR का उपयोग करने के मूल मोड की व्याख्या करते हैं। चर्चा किए गए डेटा का अध्ययन और कई दिलचस्प अनुप्रयोगों के लिए कई तरीकों से अनुकूलित किया जा सकता है। कोई सवाल? टिप्पणी बॉक्स के माध्यम से व्यक्त करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।




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