फोटोकेल सेंसर | निर्माण | सर्किट | 4 महत्वपूर्ण प्रकार

फोटोकेल सेंसर | निर्माण | सर्किट | 4 महत्वपूर्ण प्रकार

फोटो सेंसर

फोटोकेल सेंसर क्या हैं?

फोटोकेल सेंसर एक प्रकार का प्रकाश-संवेदी अवरोधक है जो प्रकाश की तीव्रता के आधार पर इसकी प्रतिरोधकता को बदलता है। ये सेंसर आम तौर पर एक इलेक्ट्रिकल या इलेक्ट्रॉनिक सर्किट से जुड़े होते हैं। जब प्रकाश की तीव्रता कम होती है, तो प्रतिरोध अधिक होता है। यह तब होता है जब प्रकाश ऊर्जा या तीव्रता में वृद्धि अधिक इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की अनुमति देती है, जिससे प्रतिरोध कम हो जाता है। कैडमियम सल्फाइड कोशिकाओं जैसे उच्च प्रतिरोध अर्धचालक सामग्री कोशिकाओं का उपयोग फोटोकेल सेंसर में किया जाता है क्योंकि वे आईआर प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं। इंडियम एंटीमोनिड (InSb), लेड सेलेनाइड (PbSe), और लेड सल्फ़ाइड (PbS) जैसे पदार्थ भी कई बार कैडमियम सल्फाइड कोशिकाओं की जगह लेते हैं।

विषय-सूची

एक फोटोकेल सेंसर का निर्माण कैसे किया जाता है?

एक फोटोकेल सेंसर एक खाली ग्लास ट्यूब के साथ बनाया गया है जिसमें एक एमिटर और एक कलेक्टर जैसे दो इलेक्ट्रोड शामिल हैं। एमिटर टर्मिनल में आमतौर पर एक अर्ध-खोखले बेलनाकार आकार होता है और इसे हमेशा नकारात्मक क्षमता पर व्यवस्थित किया जाता है। कलेक्टर टर्मिनल एक धातु का रूप या आकार लेता है जिसे आंशिक रूप से बेलनाकार उत्सर्जक के अक्ष पर तय किया जा सकता है। कलेक्टर टर्मिनल को आम तौर पर एक सकारात्मक टर्मिनल में रखा जाता है। निकाले गए ग्लास ट्यूब को फिर एक अधातु आधार पर तय किया जाता है और बाहरी कनेक्शन की व्यवस्था करने के लिए पिन आधार पर मौजूद होते हैं।

फोटोकेल सेंसर का कार्य सिद्धांत क्या है?

आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव फोटोकेल सेंसर के कार्य सिद्धांत का आधार बनाता है। यह बताता है कि जब किसी धातु की सतह को प्रकाश ऊर्जा या फोटोन से बमबारी की जाती है, तो धातु की सतह पर मुक्त इलेक्ट्रॉन उत्तेजित हो सकते हैं और धातु की जाली से बाहर कूद सकते हैं जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों या विद्युत प्रवाह का प्रवाह होता है। धातु की सतहों से इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन तभी हो सकता है जब बमबारी वाले फोटॉन एक निश्चित सीमा आवृत्ति तक पहुँचते हैं जो धातु के बंधन को तोड़ने के लिए इलेक्ट्रॉनों द्वारा आवश्यक कम से कम ऊर्जा से मेल खाती है। इस फोटोइलेक्ट्रिक घटना का उपयोग एक फोटोकेल में विद्युत प्रतिरोध को अलग करने के लिए किया जाता है।

एमिटर प्लेट नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ी होती है और कलेक्टर प्लेट पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ी होती है। जब उत्सर्जक प्लेट द्वारा प्राप्त प्रकाश की आवृत्ति थ्रेशोल्ड आवृत्ति से अधिक हो जाती है, तो इलेक्ट्रॉन प्रवाह होता है। कलेक्टर प्लेट पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ी होती है इसलिए इलेक्ट्रॉन का प्रवाह कलेक्टर की ओर होता है। अगर रेडिएंट लाइट की ऊर्जा बढ़ जाती है तो सर्किट के अंदर प्रवाह भी बढ़ जाएगा।

फोटोकेल सेंसर सर्किट

फोटोकेल सेंसर सर्किट को डार्क सेंसिंग सर्किट या ट्रांजिस्टर स्विच्ड सर्किट भी कहा जाता है। फोटोकेल सेंसर सर्किट बनाने के लिए आवश्यक घटक ब्रेडबोर्ड, बैटरी -9 वी, जम्पर वायर, ट्रांजिस्टर 2N222A, रेसिस्टर्स -22 किलो-ओम, 47 ओम, फोटोकेल और एलईडी हैं। प्रकाश सेंसर सर्किट दो स्थितियों में काम करने में सक्षम है: जब प्रकाश होता है और जब अंधेरा होता है।

फोटोकेल सेंसर
एक फोटोकेल सेंसर सर्किट।

जब प्रकाश होता है, तो फोटोकेल का प्रतिरोध कम होता है। इसलिए, वर्तमान मुख्य रूप से फोटोकेल और आर के माध्यम से बहती है2 रोकनेवाला। इस मामले में, ट्रांजिस्टर एक इन्सुलेटर की तरह काम करना शुरू कर देता है जो एलईडी और आर के माध्यम से वर्तमान के प्रवाह को काट देता है1 रोकनेवाला.

जब अंधेरा होता है, तो फोटोकेल का प्रतिरोध अधिक होता है। इसलिए, करंट ट्रांजिस्टर के माध्यम से उत्सर्जक की ओर प्रवाहित होता है। जब आधार बेस द्वारा शक्ति प्राप्त होती है, तो ट्रांजिस्टर एक कंडक्टर की तरह व्यवहार करता है। यह प्रतिरोध आर के माध्यम से वर्तमान प्रवाह की अनुमति देता है1 और एलईडी।

फोटोकल्स के प्रकार क्या हैं?

फोटोकेल सेंसर को 4 प्रमुख प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं:

फोटोवोल्टिक कोशिकाएँ प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए फोटोवोल्टिक प्रभाव के सिद्धांत पर काम करती हैं। ये कोशिकाएं एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न कर सकती हैं जो प्राप्त ऊर्जा की मात्रा पर निर्भर करती है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एकल-जंक्शन सिलिकॉन सेल लगभग 0.5 से 0.6 वोल्ट के अधिकतम खुले सर्किट वोल्टेज का उत्पादन करते हैं। ये कोशिकाएं सेलेनियम का उपयोग फोटोवोल्टिक सामग्री के रूप में करती हैं। विद्युत ऊर्जा की पीढ़ी के अलावा, फोटोवोल्टिक कोशिकाएं फोटोडेटेक्टर के रूप में भी काम करती हैं। फोटो-संवाहक कोशिकाएं और फोटो-उत्सर्जक कोशिकाएं भी इसी उद्देश्य को पूरा करती हैं।

फोटोकेल सेंसर | निर्माण | सर्किट | 4 महत्वपूर्ण प्रकार
एक क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर फोटोवोल्टिक सेल। छवि स्रोत: अज्ञात लेखक, सौर सेलसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

फोटो-प्रतिरोधक:

फोटो-प्रतिरोध या प्रकाश-निर्भर प्रतिरोधक या LDR ऐसे उपकरण हैं जो घटना प्रकाश ऊर्जा की मात्रा के आधार पर अपने स्वयं के आंतरिक प्रतिरोध को बदल सकते हैं। जब प्रकाश की तीव्रता कम होती है, तो प्रतिरोध अधिक होता है। यह तब होता है जब प्रकाश ऊर्जा या तीव्रता में वृद्धि अधिक इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की अनुमति देती है, जिससे प्रतिरोध कम हो जाता है। कैडमियम सल्फाइड कोशिकाओं जैसे उच्च प्रतिरोध अर्धचालक सामग्री कोशिकाओं का उपयोग फोटोकेल सेंसर में किया जाता है क्योंकि वे आईआर प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं। इंडियम एंटीमोनिड (InSb), लेड सेलेनाइड (PbSe), और लेड सल्फ़ाइड (PbS) जैसे पदार्थ भी कई बार कैडमियम सल्फाइड कोशिकाओं की जगह लेते हैं। फोटो-प्रतिरोधों को उजागर प्रकाश के जवाब के लिए बहुत अधिक समय (लगभग कुछ सेकंड का) लगता है।

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एक फोटो-रोकनेवाला। या एलडीआर। छवि स्रोत: © नेविट दिलमेन, LDR 1480405 6 7 HDR एन्हांसर 1सीसी द्वारा एसए 3.0

Golay कोशिकाओं:

एक गोल सेल आमतौर पर आईआर विकिरणों को संवेदन के लिए उपयोग किया जाता है। इन कोशिकाओं में एक काला धातु प्लेट सिलेंडर होता है जो एक छोर पर क्सीनन जैसी महान गैसों से भरा होता है। जब, अवरक्त विकिरणें धातु की प्लेट पर गिरती हैं, तो ज़ेनन गैस गर्म हो जाती है और सिलेंडर के दूसरे छोर पर मौजूद लोचदार डायाफ्राम को मोड़ देती है। डायाफ्राम की गति ऊर्जा स्रोत के उत्पादन को खोजने में मदद करती है।

फोटोकेल सेंसर | निर्माण | सर्किट | 4 महत्वपूर्ण प्रकार
गोलय सेल का एक योजनाबद्ध आरेख। छवि स्रोत: एहब ईबिद, मूल रूप से टीएलएस60 Golay_Cell_Schematic.pngगोले सेल योजनाबद्धसीसी द्वारा 3.0

फोटोमल्टीप्लायर

एक फोटोमल्टीप्लायर एक उपकरण है जिसका उपयोग लगभग 100 मिलियन बार धुंधली या अस्पष्ट रोशनी को बढ़ाने या बढ़ाने के लिए किया जाता है। Photomultipliers बेहद संवेदनशील हैं और बहुत ही फीकी रोशनी का पता लगाने में सक्षम हैं। Photomultipliers तीन प्रकार के होते हैं, मैग्नेटिक photomultiplier, इलेक्ट्रॉनिक photomultiplier और सिलिकॉन photomultiplier।

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एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब का एक योजनाबद्ध आरेख। छवि स्रोत: Qwerty123uiopPhotoMultilierTubeAndScintillatorसीसी द्वारा एसए 3.0

फोटोकेल सेंसर के अनुप्रयोग क्या हैं?

Photocell सेंसर का उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए किया जाता है जैसे:

  • स्वचालित स्ट्रीट लाइट।
  • बर्गलर अलार्म।
  • रेस टाइमर।
  • रोबोट निर्माण।
  • कैमरा एक्सपोजर मीटर।
  • स्वचालित स्विच।
  • लक्स मीटर।
  • ऑटोमोबाइल रोशनी।
  • स्वचालित सिंचाई छिड़काव।
  • स्वचालित दरवाजे।

प्रकाश सेंसरों के बारे में अधिक जानने के लिए https://lambdageeks.com/light-sensors/

संचारी चक्रवर्ती के बारे में

फोटोकेल सेंसर | निर्माण | सर्किट | 4 महत्वपूर्ण प्रकारमैं एक उत्सुक सीखने वाला हूं, वर्तमान में एप्लाइड ऑप्टिक्स और फोटोनिक्स के क्षेत्र में निवेश किया गया है। मैं SPIE (प्रकाशिकी और फोटोनिक्स के लिए अंतर्राष्ट्रीय समाज) और OSI (ऑप्टिकल सोसाइटी ऑफ इंडिया) का एक सक्रिय सदस्य भी हूं। मेरे लेखों का उद्देश्य गुणवत्ता विज्ञान अनुसंधान विषयों को सरल और ज्ञानवर्धक तरीके से प्रकाश में लाना है। अनादि काल से विज्ञान विकसित हो रहा है। इसलिए, मैं विकास में टैप करने और इसे पाठकों के सामने प्रस्तुत करने की पूरी कोशिश करता हूं।

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