Fotosel nedir? Fotosel çeşitleri nelerdir?

Elektronik bölümünde yer alan bu konu Ömer tarafından paylaşıldı.

  1. Ömer

    Ömer Yönetici

    Fotosel nedir? Fotosel çeşitleri nelerdir?

    Optik prensiplere göre çalışan bir sensör. Optoelektronik sensör olarak da bilinir.
    fotosel.jpg
    Fotosel yani optikelektronik, dokunmaksızın bir cismi, ışık (optik) yardımıyla algılama, sonra elektronik olarak değerlendirme ve sinyale dönüştürme demektir. Yansıtıcılı (reflektörlü), cisimden yansımalı ve karşılıklı olmak üzere üç çeşittir.

    Bir cismi algılamak için sensörün (fotoselin) ihtiyacı olan ışık, 1 mm ile 10 nm arasındaki elektromanyetik ışıma aralığındaki dalgalardan oluşur.

    Işık kaynağı olarak çoğunlukla dalga boyu 880 nm olan kızıl ötesi (infrared) ışık kullanılır. Fakat bazı özel durumlarda dalga boyu 660 nm olan kırmızı ışık da kullanılır.

    Kızıl ötesi ışığın kullanılmasının amacı, dış kaynakların etkilerine karşı olabildiğince çok bağışıklık kazandırmaktır. Alıcı olarak kullanılan transistörün en yüksek duyarlılığa kızıl ötesi ışıkta sahip olması, kızıl ötesi ışık kullanımıyla sensörlerin görülebilir aralıktaki dış ışık kaynaklarından daha az etkilenmesi diğer nedenlerdendir. Çok küçük toz parçalarının çapından daha uzun dalga boyu olan ışığın, hiçbir sorunla karşılaşmadan bu parçacıkları geçmesi olayından yararlanılır. Kirlenme ve toza karşı koruma sağlamak için uzun dalga boylu ışınım (UV değil IR) kullanımının nedeni budur.

    Karşılıklı Sensörler:

    Karşılıklı tip fotosellerde, verici ve alıcı olmak üzere iki farklı birim mevcuttur. Vericiden çıkan ışık alıcıya yönlendirilir. Eğer ışığın alıcıya ulaşmasını engelleyen herhangi bir cisim varsa, sensör bu durumu hissederek çıkış üretir.

    Şeffaf cisimlerde emin olmayan algılamaya, mat cisimlerde ise emin algılamaya sahiptir.

    Cisimden Yansımalı Sensörler:

    Cisimden yansımalı fotosellerde ise belirli bir algılama mesafesi vardır. Bu mesafe içersine bir cisim girdiği anda, sensörden çıkan ışık cisme çarparak tekrar geri yansıyacak ve algılama alanında bir cisim olduğu belirlenmiş olacaktır.

    Cisimden yansımalı sensörlerin de bazı dezavantajları vardır. Cisimden yansıyan ışığın değerlendirilmesi ve algılanması nedeniyle, cismin algılanması büyük oranda cisim yüzeyinin özelliklerine bağlıdır. Karşılıklı ve reflektörlü sensörlere göre olası maksimum algılama mesafesi daha kısadır.

    Yansıtıcılı Sensörler (Reflektörlü Fotosel):

    Reflektörlü fotosellerde (yansıtıcılı sensörlerde), fotoselin karşısına bir reflektör (yansıtıcı) yerleştirilir ve sensörden çıkan ışık bu reflektöre çarparak geri yansır. Sensör ile reflektör arasına herhangi bir cismin girmesi durumunda, ışığın bu yansıması kesintiye uğrayacağından çıkış verir ve cisim algılanmış olur. Verici ve alıcı tek bir birimde toplanmıştır.

    Şeffaf cisimlerde emin olmayan algılamaya, mat cisimlerde ise emin algılamaya sahiptir. Yansıtıcı cisimlerde de yine emin olmayan algılamaya sahiptir. Yalnızca polarizasyon filtresi olan sistemlerde yansıtıcı cisimler de algılanabilir.

    Fotoselin bir başka kullanım anlamı da İngilizceden geçtiği şekliyle, fotopildir. Solar pil-güneş pili olarak da bilinir. Fotopilin yapısında selenyum ve kadmiyum vardır. Üzerine ışık düştüğünde pilin uçlarının birinin (-) diğerinin (+) yüklenmesiyle uçlar arasında potensiyel farkı (gerilim) oluşur. Böylece ışık enerjisi elektrik enerjisine dönüşür. Sensörler ışıkla direnç değişikliği gösterirler, fakat piller ise gerilim oluşturan bir çalışma prensibine sahiptir.
    Bu piller, güneş ışığıyla çalışan, saat, radyo, TV, hesap makinesi, otomobil, sokak lambası, uydu vericisi, uçak vb. gibi aygıtlarda kullanılmaktadır.