Fotoelektrik datchiklarni tanlash va hisoblash

6 – Amaliy mashg‘ulot
FOTOELEKTRIK DATCHIKLARNI TANLASH VA HISOBLASH
Umumiy tushunchalar
Fotoelektrik datchiklar guruhiga kiruvchi fotodiodlar va ventilli fotoelementlarning ish prinsipi ichki fotoeffekt hodisasiga asoslangan bo‘ladi. Ichki fotoelektrik effekt yorug‘lik oqimi ta’sirida erkin elektronlar o‘zining energetik holatini o‘zgartirib, moddaning o‘zida qolishi hodisasi bilan xarakterlanadi. Bunda modda ichida ko‘cha oladigan erkin zaryadlar hosil bo‘ladi. Erkin zaryadlar modda ichida ko‘chganda fotoelektr yurituvchi kuchlarni hosil qiladi (ichki fotoeffektli fotoelementlar shu prinsipda qurilgan) yoki elektr o‘tkazuvchanlikni o‘zgartiradi (fotoqarshiliklar shu prinsipda qurilgan).
Ichki fotoeffektli fotoelementlar ko‘pincha ventilli fotoelementlar deb ataladi. Selenli fotoelementlar eng ko‘p tarqalgan fotoelementlar hisoblanadi. Selenli fotoelementning tuzilishi va sxemasi 5.1, a-rasmda, uning tavsifnomasi esa 6.1, b-rasmda ko‘rsatilgan.
F


1
2
3
4
a) b)
6.1-rasm. Fotoelement va uning tavsifnomasi.
Element (6.1,a-rasm) yupqa oltin qatlami 1, berkituvchi qatlam 2, selenli qatlam 3 va po‘lat taglik 4 dan iborat. Selenning oltin bilan chegarasida berkituvchi qatlam hosil bo‘ladi; bu qatlam detektorlik xususiyatiga ega bo‘lib, yorug‘lik oqimi bilan urib chiqarilgan elektronlarning orqaga qaytishiga imkon bermaydi. Yorug‘lik oqimi oltin qatlamidan o‘tib, ventilli fotoeffekt hosil qiladi, shunda elektronlar yoritilgan qatlamdan yoritilmagan (izolyatsion berkituvchi qatlam bilan ajratilgan) qatlamga o‘tadi.
Fotorezistorlar
Fotorezistor – yarim o‘tkazgich fotoelektrik asbob bo‘lib, bunda foto o‘tkazuvchanlik hodisasi qo‘llaniladi, ya’ni optik nurlanish ta’sirida yarim o‘tkazgichni elektr o‘tkazuvchanligi o‘zgaradi. Fotorezistor tuzilishi quyidagi rasmda ko‘rsatilgan.

6.2-rasm. Fotorezistorning tuzilishi va ulanish sxemasi:
1-plyonka yoki plastik 2-dielektrik material.
Asosiy kattaliklari: , (6.1)
Qorong‘ulik qarshiligi – yoritilmagan fotorezistorlarning qarshiligi qiymati teng diapazonga ega R_k =10²10⁹ Om;
Ishchi kuchlanishi – ishchi kuchlanish qiymati fotorezistor o‘lchamlariga bog‘liq, ya’ni elektronlar orasidagi masofaga bog‘liq raviщda 1-1000 V gacha tanlanadi.
Masala:
Fotorezistor tarmog‘i uchun kuchlanish miqdorini aniqlang. Fotorele 200 lk yoritilganlikda ishga tushishi kerak. Fotorele fotoqarshilik – VS-K1 va RPN tipli reledan iborat.
Rele cho‘lg‘amining qarshiligi r_r=4 kOm,
Ishga tushish toki I_ish.t.=3 mA.
Fotorezistor sezgirligi K₀=6 mA/lm V.
Fotorele oynasi yuzasi S=28,8 mm².
Maksimal quvvati P_m=0,2 Vt.
Relening ishga tushish kuchlanishi V.
2. Fotorezistor toki ifodadan aniqlanadi.
Bu yerdan rezistor kuchlanishi 0.81 - sezgirlik koeffitsenti.

Umumiy kuchlanish: U_u=U_p+U_F = 12+24 = 36 B.
Xisobiy quvvat: Vt.
Bu quvvat maksimal quvvatdan kam bo‘lishi kerak, demak Ye = 200 lk da rele ishga tushadi.



6.3-rasm. Fotodatchik sxemasi
Masala uchun variantlar:

Rp, kOm	4	5	6	7	8	9	10
I ish.t. , mA	3	4	5	6	7	8	10
K0 mA/lm V	6	5	4	3	2	1	10
S, mm^2	28,8	10	20	30	40	50	60

Nazorat savollari

1. 
   Fotoeffekt xodisasi deganda nimani tushunasiz va bu xodisa asosan qaysi moddalarda kuzatiladi.
   
2. 
   Fotoelektrik datchiklarni ishlash prinsipini tushuntirib bering.
   

FOYDALANGAN ADABIYOTLAR
1. Vaxidov A.X., Abdulaeva D.A. Avtomatikaning texnik vositalari. -T.: “Fan va texnologiya”, 2012 y.
2. Gazieva R.T., Voxidov A.X., Madjidov A.S. v.b. - Avtomatika asoslari fanidan amaliy mashgulotlar. –T.: Ukituvchi, 2002 y.
3. Martыnenko I.I. i dr. Proektirovanie sistem avtomatiki - M.: Agropromizdat, 1990.
4. Borodin I.F., Nedilko N.A. Avtomatizatsiya texnologicheskix protsessov.- M.: Agropromizdat, 1986.
5. Gazieva R.T., Voxidov A.X. v.b. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish. - T.: Bilim, 2004.