أجهزة استشعار كهروضوئية لا تعرفها

مستشعرات كهروضوئية لا تعرفها

تُعدّ مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار من أهمّ الأجهزة التي تُشكّل طبقة الإدراك في إنترنت الأشياء، وهي بمثابة الرابط الأساسي الذي يُمكّن إنترنت الأشياء من الحصول على المعلومات والتحكم في الأجهزة. ويمكن القول إنّ لأجهزة الاستشعار تأثيرًا بالغ الأهمية على إنترنت الأشياء.

المستشعر الكهروضوئي هو مستشعر يستخدم عنصرًا كهروضوئيًا كعنصر للكشف. يتميز هذا المستشعر بمزايا عديدة، منها سرعة الاستجابة، والدقة العالية، وعدم التلامس، بالإضافة إلى تعدد المعايير القابلة للقياس، وبساطة التركيب، وتنوع الأشكال والمرونة. ولذلك، يُستخدم المستشعر الكهروضوئي على نطاق واسع في مجال المراقبة والتحكم.

1. مبدأ عمل المستشعر الكهروضوئي

يعتمد العنصر الحساس للضوء في المستشعر الكهروضوئي على التأثير الكهروضوئي، وينقسم التأثير الكهروضوئي إلى تأثير كهروضوئي خارجي وتأثير كهروضوئي داخلي.

1. التأثير الكهروضوئي الداخلي:

(1) التوصيل الضوئي: عندما يصطدم فوتون ساقط بسطح أشباه الموصلات، فإن أشباه الموصلات تمتص الفوتون الساقط لتوليد أزواج الإلكترون-الفجوة، مما يزيد من موصليتها الخاصة.

(2) الخلايا الكهروضوئية: عندما يشع طول موجي معين من الضوء على أشباه الموصلات غير المنتظمة (مثل وصلة PN)، تحت تأثير مجال ذاتي التكوين، يتم توليد جهد ضوئي داخل أشباه الموصلات.

عندما يسقط الضوء على سطح شبه موصل أو عازل، تُثار الإلكترونات المرتبطة داخله، مما يُغير موصليته الكهربائية. يُعرف هذا بالتأثير الكهروضوئي الداخلي. وبطبيعة الحال، كلما زاد التدفق الإشعاعي، زاد عدد الإلكترونات المُثارة، وانخفضت قيمة مقاومة الجسم.

الأنبوب الضوئي (المعروف أيضًا باسم المقاوم الضوئي) هو جهاز شبه موصل مصنوع من التأثير الكهروضوئي الداخلي. ومن أمثلة هذه الأنابيب: كبريتيد الكادميوم، وكبريتيد الرصاص، وكبريتيد الإنديوم، وسيلينيد الكادميوم، وسيلينيد الرصاص. تتميز الأنابيب الضوئية بصغر حجمها وقوتها ومتانتها. وتُستخدم بشكل أساسي في أجهزة الاستقبال الضوئية، والتحكم الكهروضوئي، واستقبال الليزر، والكشف عن بُعد في أجهزة التحليل الطيفي.

2. التأثير الكهروضوئي الخارجي:

انبعاث الإلكترونات الضوئية ناتج عن التأثير الكهروضوئي أو التأين الضوئي. تحت تأثير الضوء، يمكن للإلكترونات أن تهرب من سطح الجسم، وهو ما يسمى "التأثير الكهروضوئي الخارجي" أو الانبعاث الضوئي.

عندما يتعرض جسم ما للضوء، تنبعث الإلكترونات من سطحه بعد تلقيها طاقة ضوئية كافية، وتُعرف هذه الظاهرة بتأثير انبعاث الإلكترونات الضوئية. تُسمى الإلكترونات المنبعثة بالإلكترونات الضوئية، وتُسمى الأجسام القادرة على إصدارها بمصادر ضوئية. ويُسمى التيار الناتج عن الإلكترونات الضوئية بالتيار الضوئي.

ثانيًا، تطبيق المنتج الكهروضوئي

1. مستشعر الإشعاع الشمسي الكلي

يعتمد مستشعر الإشعاع الشمسي الكلي على مبدأ التأثير الكهروضوئي، ويُستخدم لقياس قيمة الإشعاع الكلي تحت أشعة الشمس. يستخدم المستشعر عناصر حساسة للضوء عالية الدقة، تتميز بامتصاص واسع النطاق الطيفي، وامتصاص عالٍ في كامل نطاق الطيف، واستقرار ممتاز. في الوقت نفسه، تم تركيب غطاء واقٍ من الغبار، تصل نفاذيته للضوء إلى 95%، خارج عنصر الاستشعار، وقد خضع هذا الغطاء لمعالجة خاصة لتقليل امتصاص الغبار، مما يمنع بشكل فعال تأثير العوامل البيئية على المكونات الداخلية، ويُمكّن من قياس كمية الإشعاع الشمسي. يعتمد المنتج على بروتوكول اتصال Modbus القياسي، والذي يسمح بقراءة قيمة الإشعاع الشمسي الحالية مباشرةً، كما أن طريقة التوصيل بسيطة. يتميز المنتج بصغر حجمه وجماله، ويشغل مساحة تركيب صغيرة. يُستخدم المنتج على نطاق واسع في مجالات استخدام الطاقة الشمسية، والأرصاد الجوية، والزراعة، ودراسة تقادم مواد البناء، وتلوث الهواء لقياس الإشعاع الشمسي الكلي.

2- مستشعر الدخان الكهروضوئي

يستطيع مستشعر كشف الدخان الكهروضوئي (المشار إليه فيما يلي بالمستشعر) رصد الدخان الناتج عن الحريق. يستخدم هذا المستشعر أجهزة كهروضوئية متطورة وتقنية إنتاج ممتازة، مما يضمن أداءً مستقرًا ومظهرًا أنيقًا وسهولة في التركيب، دون الحاجة إلى ضبط مسبق. يمكن استخدامه على نطاق واسع في مراكز التسوق والفنادق والمتاجر والمستودعات وغرف الحاسوب والمنازل وغيرها من الأماكن لأغراض السلامة من الحرائق. يحتوي المستشعر على جرس إنذار مدمج يُصدر صوتًا عاليًا عند بدء عملية الكشف.

3. مستشعر الإشعاع النشط ضوئياً

يعتمد مستشعر الإشعاع النشط ضوئيًا على مبدأ الاستشعار الكهروضوئي، ويُستخدم لقياس الإشعاع النشط ضوئيًا في النطاق الطيفي من 400 إلى 700 نانومتر. يستخدم المستشعر عناصر استشعار كهروضوئية عالية الدقة، ويتميز بامتصاص واسع النطاق، وامتصاص عالٍ في نطاق 400-700 نانومتر، واستقرار جيد. عند وجود ضوء، يُولّد إشارة جهد تتناسب مع شدة الإشعاع الساقط، وتكون حساسيته أقل من حساسية الضوء الساقط، حيث تتناسب مع جيب تمام الزاوية المباشرة. يُعالج غطاء الغبار بمعالجة خاصة لتقليل امتصاص الغبار، مما يمنع بشكل فعال تأثير العوامل البيئية على المكونات الداخلية، ويُمكّن من قياس الإشعاع النشط ضوئيًا.

تُعدّ التكنولوجيا عنصراً أساسياً في بيئة الأعمال سريعة التطور اليوم. شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة، التي تُعتبر من رواد التكنولوجيا الرقمية، مُجهزة بشكل خاص لتسخير قوة التكنولوجيا لتأسيس أعمالنا والترويج لها وتنميتها.

تُعدّ شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة إحدى الشركات الرائدة في الصين في مجال توفير أحدث التقنيات. على مدى عقود، خدمنا العديد من العملاء في القطاعات السكنية والتجارية والصناعية. للتواصل معنا والحصول على عرض سعر مجاني لمنزلك أو مشروعك التجاري، يُرجى زيارة موقع ريكا للمستشعرات.

يُعد توفير خيارات وفيرة من المنتجات عاملاً مهماً للشركة، مثل حلول أجهزة الاستشعار، وأجهزة الاستشعار المصنعة من قبل الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) لتوفير منتجات عالية الجودة للعملاء.

نحن نبيع حلول الاستشعار ونركز على إجراءات التشغيل وأنظمة مراقبة البيئة في مرافق التصنيع.

نقدم لك خيارًا إضافيًا من أجهزة الاستشعار الأصلية لأنظمة مراقبة البيئة، سواءً كانت أجهزة استشعار أصلية أو أنظمة مراقبة بيئية. تفضل بزيارة موقع Rika Sensors الإلكتروني للمزيد من المعلومات.