Увеличение температуры на одну десятую градуса производит увеличение доли напряжения на выходе. Это увеличение всегда постоянное.
Фоторезисторы
Также как некоторые резистивные материалы чувствительны к изменениям температуры, другие чувствительны к изменению света. Существуют материалы, электрические свойства которых меняются при воздействии света, например, они могут изменять свое сопротивление. Фоторезисторы изготовлены из специальных материалов, и когда на них падает свет (то есть фотоны), то сопротивление материала изменяется. Изменение не совсем линейное, но существует связь между количеством света, попадающего на компонент, и значением сопротивления. Когда компонент находится в полной темноте, его сопротивление может иметь значения в несколько МОм. Водная аналогия подобна той, что мы рассматривали для терморезистора: фоторезистор – это специальная труба, способная изменять свое сечение, если подвержена свету.
Рис. 2.25. Фоторезистор, его символ и график, показывающий его поведение при разных уровнях освещения
Для использования фоторезистора нам также нужно создать делитель напряжения, в который мы вставим новый элемент. Выберем сопротивление со значением в несколько кОм. Схема может быть подключена к питанию 5 В, так что в центральной точке мы можем прочитать напряжение, пропорциональное количеству света, который достигает фоторезистора.
В дополнение к фоторезисторам существуют и другие компоненты, такие как фотодиоды и фототранзисторы, способные обнаруживать или измерять количество света. Фотодиод ведет себя как малый генератор тока: фотоны, ударяющиеся об атомы полупроводника, высвобождают свободные электроны и создают небольшой ток (порядка десятка микроампер) на выходе из устройства. Фотодиоды широко используются в области телекоммуникаций, а также могут определять излучения не только видимой области (ультрафиолетового и инфракрасного диапазона).
Фототранзисторы работают аналогично фотодиодам. Транзисторы оснащены тремя выводами, но фототранзистор имеет только два вывода. Использование этого устройства достаточно простое, так как он ведет себя как кран, управляемый с помощью света, который контролирует ток, протекающий между двумя выводами.
Рис. 2.26. Фотодиод, фототранзистор и их электронные символы
Светодиод
Светодиоды являются компонентами, которые излучают свет, это своего рода лампочки. Они чрезвычайно широко распространены. Светодиоды часто обозначают аббревиатурой LED, которая расшифровывается каксветоизлучающий диод (Light Emitting Diode). В отличие от лампочки, у светодиодов выходы различаются, они называются анодом и катодом. Для работы светодиод должен быть правильно подключен, потому что ток может проходить через него только в одном направлении. Катод соответствует отрицательному выводу, анод – положительному. Обычно светодиоды не имеют надписи, позволяющей различить анод и катод. В наиболее распространенной модели с прозрачным цилиндрическим корпусом в виде колпака катод может быть распознан внутри колпака, так как этот вывод напоминает клюшку для гольфа. Кроме того, катод можно распознать по скосу на линзе светодиода или по длине вывода, вывод катода всегда короче по сравнению с выводом анода
Светодиод можно представить в виде трубы с обратным клапаном, в которой вода течет только в одном направлении и вращает вертушку, излучающую свет. Чтобы включить светодиод, нам необходимо подать напряжение от 1,2 до 3 В и ток в пределах от 10 до 20 мА: значения зависят от типа светодиода и цвета свечения (см. таблицу 2.2).
Таблица 2.2. Напряжение источника питания для светодиода в зависимости от цвета
Существуют светодиоды, способные излучать невидимый свет в инфракрасном диапазоне: они используются в пультах дистанционного управления, а также в приборах ночного видения в качестве источников «невидимого» света. В дополнение к светодиодам размером 3 и 5 мм можно также найти светодиоды необычных форм, квадратные или треугольные, пригодные для использования в качестве индикаторов на панелях.
Двухцветные светодиоды имеют три вывода, из которых центральный является обычным катодом. Эти устройства изготовлены путем размещения двух светодиодов, красного и зеленого, в одном корпусе. Боковые выводыподключают попеременно; если подключить оба, мы получим желтый или оранжевый свет.