Fondamentalement, la cellule photoélectrique est un type de résistance , qui peut être utilisé pour modifier sa valeur résistive en fonction de l'intensité lumineuse. Ceux-ci sont peu coûteux, simples à obtenir dans de nombreuses tailles ainsi que des spécifications. Chaque capteur de cellule photoélectrique fonctionnera différemment par rapport aux autres modules, même s’ils appartiennent à la même famille. En fait, les changements peuvent être plus élevés, importants, etc. Pour ces raisons, ils ne peuvent pas être utilisés pour décider des niveaux de lumière exacts dans le mill candela sinon lux. Cet article décrit une vue d'ensemble de la cellule photoélectrique qui comprend le fonctionnement, le schéma de circuit, les types et ses applications.
Qu'est-ce que la cellule photoélectrique?
Une cellule photoélectrique peut être définie car il s'agit d'un module sensible à la lumière. Cela peut être utilisé en se connectant à un circuit électrique dans une vaste gamme d'applications comme l'éclairage du coucher du soleil au lever du soleil qui s'allume mécaniquement chaque fois que l'intensité de la lumière est faible. Ceux-ci sont également utilisés dans d'autres applications comme les alarmes d'intrusion et aussi portes automatiques .
La cellule photoélectrique est un type de capteur qui peut être utilisé pour vous permettre de détecter la lumière. Les principales caractéristiques de la cellule photoélectrique sont notamment de très petite taille, de faible puissance, économique et très simple à utiliser. Pour ces raisons, ils sont fréquemment utilisés dans les gadgets, jouets et appareils électroménagers. Ces capteurs sont souvent appelés cellules de sulfure de cadmium (CdS). Ceux-ci sont constitués de photorésistances et de LDR.
photocellule
Ces capteurs conviennent aux applications sensibles à la lumière telles que la lumière sinon l'obscurité. Si la lumière de blocage est là devant le capteur, s'il y a quelque chose qui perturbe un lumière laser , capteurs qui ont la majorité des frappes lumineuses.
Construction de cellules photoélectriques
La construction d'une cellule photoélectrique peut être réalisée par un tube de verre sous vide qui comprend deux électrodes comme un collecteur et un émetteur. La forme de la borne émettrice peut être sous la forme d'un cylindre semi-creux. Il est toujours disposé à un potentiel négatif. La forme de la borne collectrice peut être sous la forme d'un métal qui peut être disposé au niveau de l'axe de l'émetteur partiellement cylindrique. Cela peut être constamment conservé sur un terminal positif. Le tube en verre sous vide peut être fixé sur une base non métallique et des broches sont offertes à la base pour une connexion extérieure.
Photocellule fonctionnant
Le principe de fonctionnement d'une cellule photoélectrique peut dépendre de l'apparition de la résistance électrique et de l'effet photoélectrique. Cela peut être utilisé pour changer l'énergie lumineuse en énergie électrique.
Lorsque la borne de l'émetteur est connectée à la borne négative (-ve) et la borne du collecteur est connectée à la borne positive (+ ve) d'une batterie. Le rayonnement de fréquence sera supérieur à la fréquence seuil du matériau dans l’émetteur, puis une émission de photons se produira. Les électrons photoniques interviennent en direction du collecteur. Ici, la borne de collecteur est la borne positive par rapport à la borne d'émetteur. Par conséquent, le flux de courant sera là dans le circuit. Si l'intensité du rayonnement est augmentée, le courant photoélectrique sera augmenté.
Schéma du circuit de cellule photoélectrique
La photocellule utilisée dans le circuit est appelée circuit de détection d'obscurité sinon circuit commuté par transistor . Le composants requis pour construire le circuit, inclure principalement une planche à pain, des fils de cavalier, une batterie 9V, un transistor 2N222A, une cellule photoélectrique, des résistances-22 kilo-ohms, 47 ohms et des LED.
Le circuit photocellule ci-dessus fonctionne dans deux conditions comme lorsqu'il y a de la lumière et lorsqu'il fait sombre.
Dans le premier cas, la résistance de la cellule photoélectrique est inférieure, puis il y aura un flux de courant à travers la deuxième résistance comme 22Kilo Ohms & cellule photoélectrique. Ici, le transistor 2N222A fonctionne comme un isolant. Ainsi, la voie qui comprend LED1, R1 et transistor sera désactivée.
circuit de détection d'obscurité utilisant une cellule photoélectrique
Dans le second cas, la résistance de la photocellule est élevée, alors la voie du circuit va changer. Donc la faible résistance sera là vers la base du transistor ou à travers la cellule photoélectrique.
Chaque fois que la borne de base du transistor est alimentée, le transistor 2N222A fonctionne comme un conducteur. La voie comprenant la LED, R1 et le transistor 2N222A sera allumée et la LED clignotera. Ainsi, si la borne de base du transistor est alimentée, le transistor fonctionnera comme un conducteur, puis la LED s'allumera.
Types de photocellules
Les photocellules sont disponibles en différents types
- Photovoltaïque
- Dispositifs à couplage de charge
- Photorésistance
- Cellule de Golay
- Photomultiplicateur
1). Cellule photovoltaïque
La fonction principale d'une cellule photovoltaïque est de changer l'énergie solaire en énergie électrique. Un courant utilisable peut se produire chaque fois que les photons battent des électrons au-dessus de la cellule dans un état d'énergie élevé.
2). Dispositifs à couplage de charge
Un dispositif à couplage de charge peut être utilisé par la communauté scientifique car il s'agit d'un capteur photo très cohérent et exact. Lorsque la charge générée par les capteurs photo-sensibles peut être utilisée pour examiner une variété de choses, des galaxies aux molécules uniquement.
3). Résistance photo
LDR sont un type de capteurs dont la résistivité peut être réduite avec la somme de la lumière exposée. Les photomètres de la caméra et plusieurs alarmes utilisent des photorésistances bon marché dans leurs applications.
4). Cellule de Golay
Une cellule de Golay est principalement utilisée pour détecter le rayonnement IR. Un cylindre en plaque de métal noirci est rempli de gaz xénon à une seule extrémité. L'énergie infrarouge qui tombe sur la plaque noircie réchauffe le gaz à l'intérieur du cylindre et tord le diaphragme élastique sur l'autre extrémité. Ici, le mouvement est utilisé pour connaître la sortie de la source d’énergie.
5). Photomultiplicateur
Le photomultiplicateur est un capteur très sensible. La lumière floue peut être multipliée par 100 millions de fois.
Applications des photocellules
Les applications des photocellules sont les suivantes.
- Les photocellules sont utilisées dans les lumières automatiques pour s'activer chaque fois qu'il fait sombre, et l'activation / désactivation des lampadaires dépend principalement du jour, que ce soit le jour ou la nuit.
- Ceux-ci sont utilisés comme minuteries dans une course à pied pour calculer la vitesse du coureur.
- Les photocellules sont utilisées pour compter les véhicules sur la route.
- Ceux-ci sont utilisés à la place des cellules photovoltaïques et des résistances variables.
- Ceux-ci sont utilisés en luxmètres pour décider de l'intensité lumineuse.
- Ceux-ci sont utilisés comme interrupteurs ainsi que comme capteurs
- Ceux-ci sont utilisés dans alarmes antivol pour se protéger d'un voleur.
- Ceux-ci sont utilisés dans robotique , partout où ils dirigent les robots pour qu'ils se cachent de la vue dans l'obscurité, sinon pour suivre une balise ou une ligne.
- Ceux-ci sont utilisés dans les compteurs d'exposition qui peuvent être utilisés avec un appareil photo pour connaître le temps d'exposition correct pour obtenir une bonne photo.
- Les photocellules sont utilisées dans la reproduction sonore qui peut être enregistrée sur un film.
- Ceux-ci sont utilisés dans les lumières Dusk-to-Dawn.
Il s'agit donc d'un aperçu de Photocellule . La fonction principale de ceci est de détecter la lumière quand une lumière est allumée, sinon chaque fois que le soleil est dehors. Voici une question pour vous, quel métal est utilisé dans la cellule photoélectrique?
