लाइट सेंसर क्या है?
एक प्रकाश संवेदक एक फोटोइलेक्ट्रिक उपकरण है जो प्रकाश ऊर्जा या फोटॉनों (जो कि इन्फ्रा-रेड से पराबैंगनी स्पेक्ट्रम तक) को एक विद्युत (इलेक्ट्रॉनों) सिग्नल में परिवर्तित करता है। प्रकाश संवेदक एक विद्युत आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है जिसमें इनपुट प्रकाश ऊर्जा के अनुरूप ऊर्जा होती है। लाइट सेंसर को फोटो सेंसर या फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर भी कहा जाता है।
विषय-सूची
- प्रकाश सेंसरों का सिद्धांत क्या है?
- एक प्रकाश संवेदक कैसे काम करता है?
- प्रकाश सेंसर के प्रकार क्या हैं?
- एक प्रकाश संवेदक के अनुप्रयोग क्या हैं?
प्रकाश सेंसरों का सिद्धांत क्या है?
प्रकाश संवेदक का कार्य सिद्धांत आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है, जिसमें कहा गया है कि जब प्रकाश ऊर्जा या फोटॉन किसी धातु की सतह पर बमबारी करते हैं तो यह धातु से मुक्त इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकता है और इलेक्ट्रॉन प्रवाह या विद्युत प्रवाह के परिणामस्वरूप बाहर कूद सकता है। । वर्तमान उत्पादित की मात्रा फोटॉन की ऊर्जा (यानी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य) पर निर्भर करती है। धातु की सतह से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन केवल तब होता है जब प्रकाश एक निश्चित सीमा आवृत्ति तक पहुंचता है जो इलेक्ट्रॉनों द्वारा धातु बांड को तोड़ने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा से मेल खाती है।
एक प्रकाश संवेदक कैसे काम करता है?
प्रकाश संवेदक में एक बहुत उच्च परिशुद्धता फोटोइलेक्ट्रिक ट्यूब होता है। फोटोइलेक्ट्रिक ट्यूब के अंदर, एक छोटी सी फ्लैट मेटल प्लेट मौजूद है जो "दो सुई-टाइप ट्यूब" की रचना करती है। फोटोइलेक्ट्रिक ट्यूब के छोर पर प्रकाश का प्रभाव जब इलेक्ट्रॉनों या विद्युत प्रवाह की रिहाई में एक रिवर्स फिक्स्ड दबाव लागू होता है। विद्युत प्रवाह की पीढ़ी या विद्युत प्रवाह में भिन्नता प्रकाश ऊर्जा की उपस्थिति को प्रदर्शित करती है अर्थात यह प्रकाश की अनुभूति करती है।
प्रकाश सेंसर के प्रकार क्या हैं?
लाइट सेंसर कई प्रकार के हो सकते हैं। ये सेंसर या तो प्रकाश या विभिन्न अन्य विद्युत गुणों की उपस्थिति में ऊर्जा उत्पन्न कर सकते हैं। प्रकाश सेंसर के सबसे सामान्य प्रकार फोटोवोल्टिक सेल, फोटोडायोड, फोटो-रेसिस्टर्स और फोटो-ट्रांजिस्टर हैं।
फोटोवोल्टिक कोशिकाओं:
फोटोवोल्टिक सेल, जैसा कि नाम से पता चलता है, प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए फोटोवोल्टिक प्रभाव के सिद्धांत का पालन करता है। ये कोशिकाएँ प्राप्त विकिरण ऊर्जा के समानुपाती एक विद्युत वाहक बल उत्पन्न करती हैं। सबसे लोकप्रिय सिंगल-जंक्शन सिलिकॉन सेल लगभग 0.5 से 0.6 वोल्ट का अधिकतम ओपन-सर्किट वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। सौर सेल सेलेनियम का उपयोग फोटोवोल्टिक सामग्री के रूप में करते हैं।
विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने और संग्रहीत करने के अलावा, फोटोवोल्टिक सेल फोटोडेटेक्टर के रूप में भी कार्य करते हैं। प्रकाश-प्रवाहकीय कोशिकाएँ और प्रकाश-उत्सर्जक कोशिकाएँ भी एक समान कार्य प्रदान करती हैं।
फोटोडायोड्स:
फोटोडायोड लाइट सेंसर डायोड हैं जो प्रकाश ऊर्जा को इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह में बदलते हैं। फोटोडायोड्स सामान्य पीएन जंक्शन डायोड के बराबर होते हैं, लेकिन एक अपारदर्शी आवरण के बजाय, इन डायोड में पीएन जंक्शन पर प्रकाश केंद्रित करने के लिए एक पारदर्शी लेंस होता है। ये डायोड लंबे तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं अर्थात दृश्य या पराबैंगनी स्पेक्ट्रम की तुलना में लाल और इन्फ्रा-रेड स्पेक्ट्रम से संबंधित प्रकाश। इस तरह के डायोड में सिलिकॉन और जर्मेनियम सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री हैं। चूंकि फोटोडायोड्स अवरक्त प्रकाश के प्रति संवेदनशील हैं, इसलिए वे चिकित्सा में बहुत सारे अनुप्रयोगों की पेशकश करते हैं।
फोटो-प्रतिरोधक:
फोटो-प्रतिरोधक के रूप में भी जाना जाता है प्रकाश-निर्भर प्रतिरोधक या LDR। फोटो-रेज़िस्टर्स वे उपकरण होते हैं जो इसके प्रतिरोध को प्रकाश ऊर्जा की मात्रा के आधार पर भिन्न करते हैं जो इसे प्राप्त करता है। प्रकाश की तीव्रता जितनी कम होगी, प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि अधिक प्रकाश (तीव्रता) इलेक्ट्रॉनों के अधिक प्रवाह को सुनिश्चित करता है और इसलिए, प्रतिरोध कम है। कैडमियम सल्फाइड सेल (एक उच्च प्रतिरोध अर्धचालक सामग्री) जो अवरक्त प्रकाश के प्रति संवेदनशील है, ज्यादातर फोटो-प्रतिरोधों में उपयोग किया जाता है। कभी-कभी, इंडियम एंटीमोनाइड (InSb), लेड सेलेनाइड (PbSe), और लेड सल्फ़ाइड (PbS) जैसी सामग्रियों का भी उपयोग किया जाता है। उजागर प्रकाश का जवाब देने के लिए फोटो-रेज़िस्टर्स काफी अधिक समय (कुछ सेकंड के बारे में) लेते हैं।
फोटो-ट्रांजिस्टर:
प्रवर्धन के साथ फोटो-ट्रांजिस्टर को फोटोडियोड के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। फोटो-ट्रांजिस्टर में एक रिवर्स बायस्ड कलेक्टर-बेस पीएन जंक्शन होता है, जो रेडिएंट लाइट एनर्जी स्रोत के संपर्क में होता है। प्रवर्धन के कारण फोटो-डायोड की तुलना में फोटो-ट्रांजिस्टर बहुत अधिक (लगभग 50 से 100 गुना) संवेदनशील होते हैं। फोटो-ट्रांजिस्टर में द्विध्रुवीय एनपीएन ट्रांजिस्टर होते हैं, जिनका आधार क्षेत्र विद्युत रूप से असंबद्ध होता है। यहां, उज्ज्वल प्रकाश ऊर्जा एक पारदर्शी लेंस द्वारा बेस जंक्शन पर केंद्रित है। फोटो-ट्रांजिस्टर मोबाइल फोन और ऑटोमोबाइल में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
एक प्रकाश संवेदक के अनुप्रयोग क्या हैं?
इन वर्षों में, प्रकाश संवेदकों का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया गया है:
सौर कोशिकाएं:
फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को आमतौर पर बिजली पैदा करने के लिए सौर कोशिकाओं के रूप में उपयोग किया जाता है। वर्षों से, जैसा कि ऊर्जा के नवीकरणीय स्रोतों का उपयोग अत्यधिक लोकप्रिय हो गया है, सौर सेल एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका प्रदान करते हैं। सौर कोशिकाओं के आविष्कार के साथ, दूरस्थ स्थानों तक विद्युत ऊर्जा प्रदान करना संभव हो गया है।
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:
लाइट सेंसर का उपयोग स्मार्टफोन और टैबलेट में कई प्रकार के कार्य करने के लिए किया जाता है। स्मार्टफोन में मौजूद मोशन सेंसर और ऑटो-ब्राइटनेस सेंसर फोटो-ट्रांजिस्टर जैसे लाइट डिटेक्टर का उपयोग करते हैं। रिमोट कंट्रोल डिवाइस जो अवरक्त प्रकाश में काम करते हैं, अपने कार्यों के संचालन के लिए फोटोडायोड का भी उपयोग करते हैं।
ऑटोमोबाइल:
आसपास के परिवेशी प्रकाश का पता लगाने के लिए ऑटोमोबाइल में लाइट सेंसर या प्रकाश डिटेक्टर का उपयोग किया जाता है। अंधेरा होने पर ये डिटेक्टर स्वचालित रूप से ऑटोमोबाइल रोशनी पर स्विच करते हैं। आजकल, कई कार मॉडलों में सुरक्षित ड्राइविंग और पार्किंग सुनिश्चित करने के लिए प्रकाश डिटेक्टरों का उपयोग किया जाता है।
सुरक्षा डिवाइसें:
आमतौर पर बक्से को ठीक से सील किया गया है या नहीं, यह सुनिश्चित करने के लिए लाइट सेंसर का उपयोग शिपमेंट कैरोस के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। कई प्रकार के आंदोलन सेंसर प्रकाश डिटेक्टरों का उपयोग करते हैं जो प्रकाश के संपर्क में भिन्नता का एहसास करते हैं। फोटोडायोड का उपयोग कार्यालयों, हवाई अड्डों, ट्रेनों आदि में मौजूद स्मोक डिटेक्टरों में भी किया जाता है।
कृषि उपकरण:
प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, प्रकाश संवेदकों ने कृषि के क्षेत्र में भी योगदान दिया है। ये सेंसर स्प्रिंकलर सिंचाई प्रणाली को सक्रिय करने के लिए आसपास के परिवेश प्रकाश की मात्रा का पता लगाते हैं। प्रकाश संवेदक स्प्रिंकलर को तभी सक्रिय करते हैं जब फसलों की पर्याप्त जलयोजन सुनिश्चित करने के लिए सूर्य के प्रकाश की तीव्रता कम होती है।
प्रकाश ऊर्जा यात्रा के बारे में अधिक जानने के लिए https://techiescience.com/light-energy-light-energy-examples-and-uses/
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