IŞIĞA DUYARLI ELEMANLAR

Işık etkisi ile üzerinden geçen akımı değiştiren elemanlara ışığa duyarlı elemanlar veya optik elemanlar denir. Işığa duyarlı elemanlar, ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere çevirirler. Bu elemanlar genelde küçük akımlı elemanlardır ve alıcıların akımını taşımazlar. 

Foto Dirençler-(LDR)

Foto dirençler, üzerlerine düşen ışık şiddetiyle ters orantılı olarak dirençleri değişen elemanlardır. Foto direncin üzerine düşen ışık arttıkça direnç değeri lineer olmayan bir şekilde azalır. LDR’nin aydınlıkta direnci minimum, karanlıkta ise maksimumdur. Hem AC devrede hemde DC devrede aynı özelliği gösterirler. Bu elemanların yapısında “kadmiyum sülfat” (CdSO4) yarı iletken madde olarak kullanılmaktadır. Kadmiyum sülfat, yalıtkan bir taban üzerine yerleştirilmiş olup, içerisinde iki taraftan daldırılmış birbirlerine değmeyen iletken teller bulunmaktadır.

Bu iki iletken telden dışarıya uç çıkarılarak LDR’nin bağlantı terminalleri oluşturulmuştur. LDR’nin üst yüzeyi ışık etkisini algılayabilmesi için şeffaf bir malzemeyle kaplanmıştır. Bu elemanların ışığa duyarlılığı ışık gören yüzeylerin büyüklüğüne ve üzerindeki lensin tipine bağlı olarak değişir. Lens mercek tipi olduğu taktir de duyarlılığı artar.  LDR’ ler yapısal hassasiyetlerinden dolayı aşırı ısıda çalışamazlar. Aşırı ısı altında (max. 60ºC) bozulurlar.

LDR Sağlamlık Kontrolü

LDR’nin sağlamlık kontrölü ve ölçümü yapılırken ölçü aleti Ω kademesine alınır. LDR’nin uçları ölçü aletinin uçlarına bağlanır. Aydınlıkta ölçü aletinin gösterdiği direnç değeri küçük olur. LDR’nin üzeri kapatılınca ölçü aletinin gösterdiği değer artıyorsa LDR sağlamdır. LDR karanlıkta küçük ya da ışıkta sonsuz direnç değeri gösteriyorsa bozuktur.

Foto Diyotlar

Foto diyotlar ters polarlama altında kullanılırlar. Doğru polarlama da normal diyotlar gibi iletken, ters polarlama da ise n ve p maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Birleşim yüzeyine ışık düştüğünde ise birleşim yüzeyindeki elektron ve oyuklar açığa çıkar ve bu şekilde foto diyot üzerinden akım geçmeye başlar. Bu akımın boyutu yaklaşık 20 mikroamper civarındadır. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır. 

Işık şiddeti arttığında ters yön akımıda artacağı için, foto diyot kullanımında aşırı yüklenmeyi önlemek için bir direnç kullanılır.

Foto diyotlar 3 kısımda incelenir;

    1-)Germanyum foto diyot

    2-)Simetrik foto diyot

    3-)schockley(4D) foto diyot

Foto diyotun sağlamlık kontrolü üzeri kapatılarak yapılır. Diyot ters polarmalanıp yüksek direnç gösterdiği anda üstü açılırsa direnç değerinin azalması gerekir. Aksi halde foto diyot arızalıdır.

Sağlamlık Kontrolü

Foto diyotun sağlamlık kontrolü üzeri kapatılarak yapılır. Diyot ters polarmalanıp yüksek direnç gösterdiği anda üstü açılırsa direnç değerinin azalması gerekir. Aksi halde foto diyot arızalıdır.

FotoTransistörler

Beyz ucuna ışık düştüğü zaman kollektör ve emiter arasından akım geçişini sağlayan transistörlere foto transistör denir. Foto transistörleri foto diyotlardan üstün kılan fark, üzerlerine düşen ışıkla üretilen akımı yükseltebilmeleridir. Foto diyotların üzerinden geçebilen akım mikroamper düzeyindeyken, foto transistörlerin üzerinden geçebilen akım miliamper düzeyindedir. Foto transistörlerin bu avantajları başka bir devreyi çalıştırmakta kolaylık sağlar.

Diğer transistörler gibi üç yarı iletken maddenin bileşiminden oluşan fototransistörlerin kollektör ve beyz bacakları arasında bir foto diyot bulunur. Işık enerjisinin bu foto diyot üzerine gelebilmesi için beyz ucunun bulunduğu kısma mercek şeklinde cam yerleştirilmiştir. Böylece ışığın odaklanarak içeri girmesi sağlanır.

Foto transistörler TV, klima ve müzik seti gibi cihazların uzaktan kumanda devrelerinde, gün ışığına duyarlı olarak çalışan alarm sistemlerinin ve aygıtların çalışmasında kullanılır.   
        

  

Sağlamlık Kontrolü
Foto transistörün kontrolü yapılırken Ölçü aleti direnç konumuna alınır. Foto transistörün ışık alan kısmı kapatılır. Bu anda ölçü aletinde sonsuz direnç gözükür. Foto transistörün üzeri açıldığında yani ışık aldığında ölçü aletinde küçük bir değer okunur. Bunların dışındaki durumlarda foto transistör arızalıdır.

Foto Piller

Üzerine düşen ışığın şiddeti ve rengi ile orantılı gerilim üreten elemanlara foto pil denir. Foto piller, ışığı doğrudan doğruya elektriğe çeviren yüzey montajlı yarı iletken cihazlardır. Temel olarak PN bileşiminden oluşmuştur. P yarı iletken tabakası ışık geçirecek kadar ince yapılıdır. Birleşim yerine ışık düştüğünde, buradaki atomlara enerji vererek yeni elektronların oluşmasına neden olur. Bu yükler N ve P tipi bölgelerde bir potansiyel fark oluştururlar.

Foto pillere yük bağlandığı zaman devreden ışık şiddeti ile orantılı bir akım geçer. Foto piller kendinden uyartımlı bir transduserdir. Foto piller fotoğraf makinelerinde, ışıklı kontrol devrelerinde, aydınlatma, soğutma ve ısıtma sistemlerinde, akümülatörlerin şarjında vb. yerlerde kullanılır.

Foto Tristörler

Foto tristörler pozitif ve negatif sinyal (pals) veya ışık ile ateşlenebilir. Küçük güçleri tek başına kontrol edebilir. Büyük güçlerde ise yardımcı eleman vazifesi yapar. Anot(+), katot(-) polarmalı ve tristör ışık penceresine ışık gönderildiğinde tristör iletken olur. Maksimum akımları 3 A, güçleri ise 0,1 wattır.

Foto Triyaklar

Triyakın yapısında olduğu gibi A1, A2 ve gayt uçlarına sahiptir. Çalışma prensibi foto tristör gibidir. Gayt ucuna ışık geldiğinde A1-A2 arası iletime geçer, ışık kesildiğinde ise yalıtkan olur.