फोटोकेल सेंसर क्या हैं?
फोटोकेल सेंसर एक प्रकार का प्रकाश-संवेदी अवरोधक है जो इसे प्राप्त होने वाले प्रकाश की तीव्रता के आधार पर अपनी प्रतिरोधकता को बदलता है। ये सेंसर आमतौर पर एक इलेक्ट्रिकल या इलेक्ट्रॉनिक सर्किट से जुड़े होते हैं। जब प्रकाश की तीव्रता कम होती है, तो प्रतिरोध अधिक होता है।
ऐसा इसलिए होता है क्योंकि 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 एंटीमोनाइड (InSb), लेड सेलेनाइड (PbSe), और लेड सल्फाइड (PbS) जैसी सामग्री भी कई बार कैडमियम सल्फाइड कोशिकाओं की जगह लेती है।
विषय-सूची
- एक फोटोकेल सेंसर का निर्माण कैसे किया जाता है?
- फोटोकेल सेंसर का कार्य सिद्धांत क्या है?
- फोटोकेल सेंसर सर्किट
- फोटोकल्स के प्रकार क्या हैं?
- फोटोकेल सेंसर के अनुप्रयोग क्या हैं?
एक फोटोकेल सेंसर का निर्माण कैसे किया जाता है?
एक फोटोकेल सेंसर का निर्माण एक खाली ग्लास ट्यूब के साथ किया जाता है जिसमें एक एमिटर और एक कलेक्टर जैसे दो इलेक्ट्रोड होते हैं। एमिटर टर्मिनल में आमतौर पर एक अर्ध-खोखला बेलनाकार आकार होता है और इसे हमेशा एक नकारात्मक क्षमता पर व्यवस्थित किया जाता है।
संग्राहक टर्मिनल एक धातु का रूप या आकार लेता है जिसे आंशिक रूप से बेलनाकार उत्सर्जक की धुरी पर तय किया जा सकता है। कलेक्टर टर्मिनल को आम तौर पर एक सकारात्मक टर्मिनल पर रखा जाता है। खाली 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 बनता है। इसमें कहा गया है कि जब किसी धातु की सतह पर प्रकाश ऊर्जा या फोटॉन की बमबारी होती है, तो धातु की सतह पर मुक्त इलेक्ट्रॉन उत्तेजित हो सकते हैं और धातु की जाली से बाहर निकल सकते हैं जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों या विद्युत प्रवाह का प्रवाह होता है।
धातु की सतहों से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन तभी हो सकता है जब बमबारी वाले फोटॉन एक निश्चित थ्रेशोल्ड आवृत्ति तक पहुंच जाते हैं जो धातु के बंधनों को तोड़ने के लिए इलेक्ट्रॉनों द्वारा आवश्यक कम से कम ऊर्जा से मेल खाती है। इस फोटोइलेक्ट्रिक घटना का उपयोग फोटोकेल में विद्युत प्रतिरोध को बदलने 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।
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।
फोटो-प्रतिरोधक:
फोटो-प्रतिरोध या प्रकाश-निर्भर प्रतिरोधक या LDR वे उपकरण हैं जो आपतित प्रकाश ऊर्जा की मात्रा के आधार पर अपने आंतरिक प्रतिरोध को बदल सकते हैं। जब प्रकाश की तीव्रता कम होती है, तो प्रतिरोध अधिक होता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि 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 एंटीमोनाइड (InSb), लेड सेलेनाइड (PbSe), और लेड सल्फाइड (PbS) जैसी सामग्री भी कई बार कैडमियम सल्फाइड कोशिकाओं की जगह लेती है। प्रकाश-प्रतिरोधों को उजागर प्रकाश पर प्रतिक्रिया करने में अधिक समय (लगभग कुछ सेकंड का) लगता है।
Golay कोशिकाओं:
गोले सेल का उपयोग आम तौर पर आईआर विकिरणों को महसूस करने के लिए किया जाता है। इन कोशिकाओं में एक काली धातु प्लेट सिलेंडर होता है जो एक छोर पर ज़ेनॉन जैसी उत्कृष्ट गैसों से भरा होता है। जब, अवरक्त विकिरण धातु की प्लेट पर गिरते हैं, तो क्सीनन गैस गर्म हो जाती है और सिलेंडर के दूसरे छोर पर मौजूद लोचदार डायाफ्राम को मोड़ देती है। डायाफ्राम की गति ऊर्जा स्रोत के आउटपुट का पता लगाने में मदद करती है।
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।
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://techiescience.com/light-sensors/
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