Duket shumë e thjeshtë. Ata e ndjejnë dritën, ashtu si një termometër ndjen temperaturën, dhe një shpejtësimatës ndjen shpejtësinë. Temperatura dhe shpejtësia janë të lehta për tu kuptuar sepse i ndiejmë ato në një mënyrë të drejtë-përpara. Por drita është shumë e komplikuar. Temperatura dhe shpejtësia janë veti intensive, kështu që ato nuk varen nga masa ose madhësia e një objekti. Drita mund të matet si një veti e gjerë, që do të thotë se drita totale e mbledhur varet nga madhësia e kolektorit (p.sh. një koleksion diellor i deponive mbledh më shumë dritë sesa një karikues i vogël i telefonit diellor), ose intensivisht duke u ndarë nga zona.
Por çfarë matin edhe sensorët e dritës? Fotonet? Energjia? Eshte e komplikuar. Njësitë janë të rëndësishme për tu kuptuar para se të përpiqeni të kuptoni sensorët e dritës.

Përdorimet e Sensorëve të Dritës

Zbulimi i Vendosjes

Sensorët e dritës matin ndriçimin, i cili mund të përdoret për të matur më shumë sesa shkëlqimin e një burimi drite. Për shkak se ndriçimi zvogëlohet ndërsa sensori largohet nga një dritë e qëndrueshme, sensori i dritës mund të përdoret për të matur distancën relative nga burimi.

Sensorët e dritës janë pothuajse gjithmonë një sipërfaqe e sheshtë, e njëanshme, kështu që këndi i ngurtë i zënë nga sensori siç shihet nga burimi i dritës mund të ndryshojë në varësi të orientimit të tij. Me sensorin e dritës pingul me drejtimin e dritës, ai po zë këndin më të madh të ngurtë të mundshëm. Ndërsa sensori i dritës rrotullohet nga drita, këndi i tij i ngurtë zvogëlohet, ndërsa ndriçimi gjithashtu zvogëlohet, derisa sensori i dritës në fund të fundit të mos zbulojë ndriçim të drejtpërdrejtë kur është paralel me rrezet e dritës ose kur shikohet larg. Ky fakt mund të përdoret për të përcaktuar këndin e rënies së një rreze drite në sensor.

Kontrolli i Ndriçimit
Sensorët e dritës kanë shumë përdorime. Përdorimi më i zakonshëm në jetën tonë të përditshme është në celularët dhe tabletët. Shumica e pajisjeve elektronike personale portative tani kanë sensorë të dritës së ambientit që përdoren për të rregulluar ndriçimin. Nëse pajisja mund të kuptojë që është në një vend të errët, ajo ul shkëlqimin e ekranit për të kursyer energji dhe për të mos befasuar përdoruesin me një ekran shumë të ndritshëm.
Një tjetër përdorim i zakonshëm për sensorët e dritës është kontrolli i dritave automatike në automobila dhe ndriçuesit e rrugës. Përdorimi i një sensori drite për të shkaktuar një llambë kur është jashtë errët kursen sherr të lehtë të ndezjes së dritave dhe kursen energji ditën kur dielli është mjaft i ndritshëm.

Siguria

Megjithatë, ka shumë më tepër përdorime sesa komoditetet e konsumatorit. Zbulimi i ndërhyrjes në kontejnerë ose dhoma është një kërkesë e rëndësishme e sigurisë. Kur dërgoni ngarkesë të shtrenjtë, mund të jetë e rëndësishme të dini se kur është hapur një kontejner transporti, në mënyrë që rastet që përfshijnë humbjen e produktit të zgjidhen më lehtë. Një foto-rezistencë e lirë mund të përdoret për të regjistruar sa herë që hapet ena, kështu që mund të përcaktohet në cilën pikë të procesit hajdutët bastisën enën, ose nëse dërguesi ishte i pandershëm dhe pretendonte se kontejneri duhet të ishte grabitur.
Ndërsa sensorët e dritës janë produktet e vetme që mund të japin të dhëna domethënëse në lidhje me dritën, shumë mallra të tjerë janë të ndjeshëm ndaj dritës. Për shembull, pikturat dhe fotografitë në letër dhe veprat e vjetra të artit mund të dëmtohen për shkak të ekspozimit në rrezet e diellit, prandaj është e rëndësishme të dini se sa dritë i ekspozohen. Kur dërgoni një vepër arti, një sensor i dritës mund të përdoret për të verifikuar që nuk ishte lënë në diell për shumë kohë.

Planifikimi

Një sensor i dritës mund të përdoret gjithashtu për të vendosur artin në një vend të përhershëm. Zonat afër hyrjes ose dritareve të një muzeu mund të kenë rrezet e diellit shumë të ashpra për materiale të veçanta, kështu që një sensor i dritës mund të përdoret për të gjetur artin në mënyrë të përshtatshme. Kjo është e ngjashme me metodën për vendosjen e vargjeve diellore në shtëpi ose në fusha. Nuk ka kuptim të ndërtohet dhe instalohet një panel diellor në një vend të caktuar nëse nuk do të marrë shumë rrezet e diellit, kështu që një sensor i dritës përdoret për të gjetur vendosjen më të mirë me rrezet e diellit më të forta. (Siç e përmenda, një panel diellor është vetëm një sensor shumë i madh i dritës, por është më e lehtë të përdorësh një pajisje dore për të provuar rrezet e diellit sesa të përdorësh vetë panelin.)

Si Funksionojnë Sensorët e Dritës

Tani që keni kuptuar rrëmujën e njësive që përcaktojnë sasinë e dritës, ne mund të fillojmë të kuptojmë se si ndriçimi përcaktohet duke përdorur sensorë të dritës.

Fotodioda

Sensorët e dritës ndonjëherë përdorin një përbërës të quajtur fotodiodë për të matur ndriçimin. Kur rrezet e dritës godasin një fotodiodë, ata kanë një tendencë të trokasin elektronet të lirshme, duke shkaktuar rrjedhjen e një rryme elektrike. Sa më e ndritshme të jetë drita, aq më e fortë është rryma elektrike. Rryma mund të matet për të kthyer ndriçimin e dritës. Nëse rryma elektrike e shkaktuar nga drita tingëllon e njohur, kjo është për shkak se ky është parimi i funksionimit të paneleve diellorë të përdorura për të furnizuar me energji shenjat rrugore dhe shtëpitë. Panelet diellore janë sensorë shumë të mëdhenj të dritës fotodiode.

Foto–rezistencë

Një lloj tjetër i sensorit të dritës është rezistenca ndaj fotove. Një rezistencë fotografike është rezistencë e varur nga drita, që do të thotë se nëse ka një ndryshim në shkëlqimin e dritës që ndriçon mbi të, do të ketë një ndryshim në rezistencë. Rezistencat për foto janë më të lira se fotododat, por janë shumë më pak të sakta, kështu që ato përdoren kryesisht për të krahasuar nivelet relative të dritës ose thjesht nëse një dritë është e ndezur ose e fikur.
Shumica e sensorëve të dritës janë pajisje pasive për shndërrimin e energjisë së dritës së spektrit në sinjal elektrik. Sensorët e dritës njihen gjithashtu si sensorë fotografikë ose pajisje fotoelektrike, pasi ato shndërrojnë fotonet në elektron. Ne mund t’i grupojmë pajisjet fotoelektrike në dy kategori kryesore. Njëra gjeneron energji elektrike kur ndriçohet – të tilla si fotovoltaike ose foto-emetuese, etj. Dhe tjetra ndryshon vetitë e tyre elektrike në një farë mënyre – të tilla si foto-rezistencë ose përçues foto, etj. Prandaj, del klasifikimi i mëposhtëm.

Qelizat Foto – Emetuese

Këto formohen nga materiali i ndjeshëm ndaj dritës, siç është ceziumi. Kur goditet nga një foton me energji të mjaftueshme, materiali i ndjeshëm ndaj dritës çliron elektronet e lira. Meqenëse drita me frekuencë të lartë përmban fotone me energji më të lartë, ato kanë më shumë mundësi të prodhojnë më shumë energji elektrike.

Qelizat Foto – Përçuese

Rezistenca elektrike e këtyre qelizave ndryshon kur i nënshtrohet dritës. Ato janë bërë nga materiali gjysmëpërçues dhe drita që godet atë shkakton fotokontivitet, i cili kontrollon rrjedhën e rrymës përmes materialit. Sulfidi i kadmiumit është materiali më i zakonshëm për krijimin e qelizave foto-përçuese, siç është rezistenca e varur nga drita ose LDR.

Qelizat Foto – Voltaike

Këto gjenerojnë një forcë EMF ose elektromotore proporcionale me rënien e energjisë së dritës rrezatuese. Megjithëse në efekt të ngjashëm me qelizat foto-emetuese, këto përbëhen nga dy materiale gjysmëpërçuese të vendosura së bashku. Qelizat diellore janë qelizat fotovoltaike më të zakonshme që ekzistojnë.

Pajisjet e Bashkimit me Foto

Këto pajisje fotografike janë bërë nga pajisje gjysmëpërçuese të vërteta siç janë nyjet PN që përdorin dritën për kontrollimin e rrjedhës së elektroneve dhe vrimave. Projektuar posaçërisht për aplikimet e depërtimit dhe zbulimit të dritës, përgjigjet e tyre spektrale janë akorduar në gjatësinë e valës së dritës që pritet të ndodhë në pajisje.

Zbatimet e Sensorëve të Dritës

Fotocelë LDR: Qeliza foto-rezistuese e sulfurit të kadmiumit është shembulli më i zakonshëm i kësaj pajisjeje. Rezistenca e këtyre qelizave kur nuk ndriçohet është e rendit prej 10M ohm, e cila zvogëlohet në nivelin 100 ohm kur ndriçohet ose ndriçohet plotësisht. Ndërsa rënia e tensionit në një rezistencë rritet me vlerën e saj të rezistencës, një fotocelë LDR mund të gjenerojë tensione të ndryshme në një qark ndarës potencial bazuar në sasinë e dritës që bie mbi të.

Ndërprerësi i aktivizuar nga drita: Ky është në thelb një qark ndijimi i errët, me një sensor të dritës në seri me një potenciometër që formon njërin krah të një rrjeti të thjeshtë të urës së rezistencës dhe dy rezistorë të fiksuar që formojnë anën tjetër të urës. Duke ndryshuar potenciometrin, mund të ekuilibrohet ura kur ndriçohet sensori i dritës, për shembull nga rrezet e diellit. Mungesa e dritës së diellit bën që ura të mos ekuilibrojë dhe ndryshimi potencial që rezulton amplifikohet nga një përforcues operativ për të operuar një stafetë ose një çelës.