Photorésistances
(41)Les photorésistances sont de facto dispositifs semi-conducteurs et changent leurs propriétés électriques en fonction des facteurs environnementaux. Plus précisément : la résistance de ces éléments dépend de l’intensité de la lumière tombant sur leur surface.
Construction de photorésistances
La photorésistance est équipée de deux fils connectés à des électrodes peigne. Entre eux se trouve un matériau photosensible monocristallin ou polycristallin. Une structure aussi fine est posée sur un substrat constitué d’un isolant (par exemple céramique ou en verre), tandis que l’ensemble est protégé par un matériau résistant et transparent (souvent de la résine époxy). Divers composés chimiques sont utilisés dans les photorésistances, tels que le silicium, le sulfure de plomb, le sulfure de cadmium – et les propriétés de ce matériau se traduisent par les caractéristiques de l’élément. Tout d’abord, sa gamme spectrale c’est-à-dire la bande de fréquence du rayonnement électromagnétique dans laquelle la photorésistance est la plus sensible. En raison du domaine d’application, cette bande est généralement dans la gamme de la lumière visible.
Application de photorésistances
L’un des plus grands avantages des photorésistances est la simplicité de leur mise en œuvre. Puisqu’elles fonctionnent de manière analogue aux résistances ordinaires elles peuvent être utilisées dans de nombreux circuits analogiques et numériques traditionnels, agissant comme un détecteur de lumière ou même un capteur. De plus, cette caractéristique lors du prototypage des appareils vous permet de les remplacer par des résistances ou des potentiomètres, ce qui facilitera des tests précis simulant des conditions environnementales spécifiques.
Le deuxième avantage non négligeable de la photorésistance, est son prix bas, qui en production de masse se traduit par une réduction significative des coûts.
Pour ces raisons, les photorésistances sont couramment utilisées dans de nombreux appareils. D’une part, il s’agit de circuits très simples, tels que le contrôleur automatique de la luminosité de l’affichage à LED ou le capteur crépusculaire (activation du circuit d’éclairage après la tombée de la nuit). Cependant, les photorésistances sont également utilisées dans des applications plus complexes et précises, par exemple dans les luxmètres, les dispositifs de test/contrôle des conditions optiques, les modules de capteurs industriels. Dans une telle application, la photorésistance est généralement incluse dans le circuit d’étalonnage, ce qui permet d’obtenir une haute précision de mesure.
Paramètres importants des photorésistances
La plupart des paramètres des photorésistances sont identiques à ceux des composants passifs. Les éléments ont une puissance maximale spécifique (dans le cas des offres de TME, elle va de 90 mW à 0,5 W), ainsi qu’une tension maximale de fonctionnement (peut aller jusqu’à plusieurs cent V). Bien sûr, les fabricants précisent également la tolérance de température des composants, ainsi que leur méthode d’assemblage (presque toujours ce sera THT, c’est-à-dire la technologie trou traversant).
Les paramètres caractéristiques des photorésistances sont, entre autres, les temps de marche et d’arrêt (plusieurs dizaines de ms). Lors du choix d’un composant pour une application donnée, il faut également tenir compte de sa sensibilité, qui est indiquée par deux valeurs : la longueur d’onde au point de sensibilité maximale et la résistance à une exposition donnée. Le premier chiffre détermine la couleur de lumière à laquelle l’élément a été adapté, et le second permet d’estimer son comportement dans des conditions données. La documentation technique de chaque produit contient des informations plus détaillées à ce sujet : sous la forme d’un graphique ou d’une équation définissant strictement la relation entre l’intensité lumineuse (donnée en lux) et la résistance de l’élément. Il convient de noter, cependant, que la photorésistance est généralement incluse dans le circuit en tant qu’élément d’un diviseur de tension ou via un amplificateur opérationnel, donc ses caractéristiques peuvent être adaptées aux besoins d’une application spécifique en sélectionnant résistances externes avec des valeurs appropriées.
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