Yeni yazımızda elektrik devrelerinde ışık algılama sistemine ilişkin olarak bilinmesi gereken unsurlara dair bilgiler vermekteyiz. İşte ışık algılama sistemiyle ilgili detaylar…
Elektrik devrelerinin ışığa duyarlı olarak çalışmasının istenmesi durumunda devreye ışık algılama sistemleri girmektedir. Bu foto elektrik özeliğine sahip ışığa duyarlı elemanlar ile mümkündür. Işığa duyarlı elemanları mercek altına alacak olursak; Işık şiddetindeki değişime göre farklı nitelikler göstermekte olan devre elemanlarına ışığa duyarlı elemanlar ismi verilir. Bunlar kızılötesi, morötesi ışığa duyarlı olarak veya görünür ışığa duyarlı olarak geliştirilebilir. Işığa maruz bırakıldıkları zaman elektriksel direnci azalmakta olan, iletime geçen veyahut akım geçmişi sağlayan çeşitli ışığa duyarlı elemanların bulunmakta olduğunu da belirtmek gerekir.
Işığa duyarlı elemanlar:
Fotodiyot
Işığa maruz kaldığı zaman iletime geçmekte olan fotodiyot bu bağlamda kullanılan bir devre elemanıdır ve yapı itibariyle standart diyotlar ile benzerlik gösterir. Devreye ters şekilde bağlanmasından ötürü üzerinden düşük miktarda da olsa akım akan fotodiyot, kaçak akım veya ters akım olarak isimlendirilir. Karanlık ortamlarda fotodiyot üzerinden akan kaçak akım yaklaşık 1 mikro amper olup, söz konusu değer germanyum fotodiyot için ise 10 mikroamper kadardır.
Fotodiyot PNR eklemi ışık aldığında kaçak akım değeri yükselmekte, ışığın şiddeti arttıkça fotodiyot üzerinden akan kaçak akım değeri de artmaktadır. Akım karakteristiği anlamında standart diyotlar ile benzerlik göstermekte olan fotodiyot, devreye ters bir şekilde bağlanır. Fotodiyot PN eklemi, geçirgen bir zarın veya merceğin altında yer almaktadır.
Görüntüleme, tarama cihazları, optik okuyucular, kameralar gibi pek çok elektronik cihazda kullanılabilmekte olan fotodiyot, hem görünür ışık hem de kızılötesi ışık altında çalışabilir. Bu bağlamda aşağıda bahsedeceğimiz LDR’ye göre avantajlı olsada sahip olduğu dezavantaj ise ışığa maruz kaldığında dahi akan akımın oldukça düşük düzeyde kalmasıdır. Bu yüzden de yükseltici devreye gereksinim duyar.
LDR
Light Dependent Resistor ifadesinin kısaltması olan LDR kelimelerinden türetilen Light Dependent Resistor, Türkçe olarak “Işığa Bağımlı Direnç” anlamına gelmektedir. LDR’nin elektriksel direnci, karanlık ortamda (düşük ışık şiddeti) kiloohm veya megaohm olarak kabul edilir. Işığa maruz bırakıldığında elektriksel direnci birkaç yüz ohm seviyesinde düşmektedir. LDR’nin maruz kaldığı ışık şiddeti arttıkça üzerinden akan akım fazlalaşmaktadır. LDR genel itibariyle karanlık – aydınlık ayrımı gerektiren uygulamalarda kullanılmaktadır.
Fototransistör
PNP veya NPN olarak dizayn edilebilen fototransistörün B yani beyz ucu bir mercek aracılığı ile ışığa maruz bırakılır. Çalışma mantığı anlamında fotodiyot ile benzerlik gösterir fakat ondan farklı olarak çıkış akımını yükseltici devreye ihtiyaç duymaksızın istenilen seviyeye yükseltme niteliğine sahiptir. Karanlık bir ortamda, fototransistörün kollektör (C) – emiter (E) ekleminden düşük miktarda kaçak akım akar. Beyz ucu ışığa maruz bırakıldığında fototransistör iletime geçmektedir. Çıkış akımı fotodiyota nazaran 50-100 kat kadar fazla olabilmektedir. Bunun yanı sıra dadrlington fototransistor yüksek hassasiyet gereken uygulamalarda kullanılmaktadır ve standart fototransistörlere nazaran daha uzun yapıdadır fakat bu yapı ile yüksek hassasiyet elde etmek olasıdır.
