Proiect pentru examenul de certificare a competentelor profesionale nivel 4 Specializarea: tehnician in automatizari Elev:Leustean Cornelia

Proiect pentru examenul de certificare a competentelor profesionale nivel 4

Specializarea: tehnician in automatizari

Elev:Leustean Cornelia

Dispozitive optoelectroniceCe intelegem prin dispozitive optoelectronice?Prin dispozitive optoelectronice se inteleg acele dispozitive electronice la care semnalul de intrare sau de iesire este radiatia opticaFotorezistoriiUna din formele de manifestare a efectului fotoelectric intern la materialele semiconductoare consta in aparitia purtatorilor de sarcina si,ca urmare,cresterea conductivitatii electrice a semiconductorului. Aceasta proprietate se numeste FOTOCONDUCTIVITATE iar dispozitivul optoelectronic care functioneaza pe baza acestui fenomen se numeste FOTOREZISTOR.

Constructia unui rezistor

Care sunt parametrii unui rezistor?valoarea rezistentei electrice la intuneric ;tensiunea maxima admisa la borne ;puterea maxima disipata ;sensibilitatea la luminareprezinta raportul dintre variatia curentului si variatia iluminarii, la o tensiune constanta.Se masoara in mA/lx.sensibilitatea spectraladepinde de natura materialului semiconductor utilizat si reprezinta dependenta sensibilitatii S de lungimea de unda a radiatiei incidente

FotodiodaEste un dispozitiv optoelectronic cu o jonctune pn, cu aria activa mica(mm patrati) si se utilizeaza in regim polarizat, la tensiuni inverse. Intre o fotodioda si o dioda obisnuita exista doua deosebiri constructive importante :Capsula diodelor semiconductoare este opaca, in timp ce la fotodiode exista o zona transparenta pentru accesul luminii.La o dioda semiconductoare toata suprafata zonei difuzate este acoperita cu un strat metalic ce constituie unul din electrozi, in timp ce la fotodioda aceasta suprafata este acoperita cu un strat reflectant.

Fotodioda. Structura si simbol.

Efectul fotovoltaicEste procesul fizic prin care energia radiatiei luminoase (fotonilor) este transormata direct in energie electrica.Pentru observarea efectului fotovoltaic ,se impune ca energia fotonilor incidenti sa fie mai mare sau egala cu largimea benzii interzise a semiconductorului Eg.Prin actiunea fotonilor asupra uneia din regiunile care formeaza jonctiunea pn sint generati purtatori de neechilibru.

Reprezentarea aparitiei efectului fotovoltaic

Celula fotovoltaicaDispozitiv optoelectronic cu o jonctiune pn ce are la baza functionarii efectul fotovoltaicSuprafata frontala a jonctiunii este neacoperita de contactul metalic (ca la o jonctiune obisnuita) si are aria cuprinsa intre citiva milimetri patrati si citiva centimetri patrati.

Structura unei celule voltaice

Celula solaraReprezinta o celula fotovoltaica cu mentiunea ca radiatia incidenta provine de la soare si are o constructie optimizata pentru utilizarea ca generator de energie electrica.Aria suprafetei active este de ordinul centimetrilor sau zecilor de centimetri patrati.

Mecanismul de functionare este acelasi ca la o celula fotovoltaica.

Parametrul principal care defineste calitatea unei celule solare este randamentul conversieiStructura tipica a unei celule solare

FototranzistorulAre,la fel ca si tranzistorii obisnuiti, doua jonctiuni si in care se prevede posibilitatea ca regiunea bazei, a colectorului, a emitorului sau chiar toate regiunile sa fie iluminate.Functionarea se bazeaza pe efectul fotoelectric intern si pe proprietatea de amplificare in curent a tranzistorului. Fototranzistorul poate fi inclus in schemele de masura in montaj cu emitorul comun EC, cu baza comuna BC sau cu colectorul comun(CC).Se mai utilizeaza conectarea ca dioda obisnuita avind emitorul, baza sau colectorul in gol.Avantajul fototranzistorului fata de fotodioda este sensibilitatea mai mare la lumina, de zeci sau sute de ori mai mare la aceeasi arie fotosensibila.

Moduri de conectare a fototranzistorului in circuitele electronice

OptocuploareSunt dispozitive ''hibride'' formate dintrun emitator si un receptor de lumina asezate fata in fata, la o distanta mica , in aceeasi capsula

Parametrii pincipali ai optocuploarelor sunt: raportul de transfer in curent definit ca raportul intre curentul de iesire si curentul de intrare, exprimat in procente;caracteristica de transfer a optocuplorului se da de obicei sub forma unui grafic ce reprezinta variatia curentului(sau a tensiunii) de iesire in functie de curentul de intrare.Caracteristica poate fi liniara (utila pentru circuite analogice) sau neliniara (utila pentru circuite de comutare,s.a.) frecventa maxima a semnalului transmis;capacitatea intrareiesire;rezistenta de izolatie.

Configuratii de optocuploare

Montaj experimentalPanoul contine o parte din dispozitivele optoelectronice uzuale in circuitele electronice : fotodioda, celula solara, celula fotovoltaica, fototranzistor, fotorezistor, optocuplor.La fiecare dispozitiv optoelectronic s-au prevazut borne pentru conectarea aparatelor de masura si a celorlalte elemente de circuit.

Montaj pentru ridicarea caracteristicii curent-tensiune a unei celule solare

Aparate necesare folosite in montajpanou experimental;voltmetru eletronic de c.c.;sursa de tensiune continua;luxmetru;autotransformator 0220 V;lampa cu incandescenta;miliampermetru;generator de impulsuri cu durata si amplitudine variabile;osciloscop catodic cu doua canale, banda 10MHzProiectul a fost realizat de Leustean Cornelia