LDR とフォトダイオード: 違いと比較

光センサーとも呼ばれる光センサーは、電気用途で最もよく使用される検出器の 1 つです。光の量を制御するために使用されます。

7 つの基本的な物理的特性の XNUMX つは、光の強さです。 光量モニタリングは、実用的な観点を含め、さまざまな消費者向け、商用向けに使用されています。

主要な取り組み

1. 光依存抵抗器 (LDR) は、光の強度によって抵抗値が変化する受動部品であり、フォトダイオードは光を電流に変換する半導体デバイスです。
2. LDR はフォトダイオードよりもシンプルで手頃な価格ですが、応答時間が遅く、感度が低くなります。
3. フォトダイオードは、線形応答、正確な光検出、およびより速い応答時間を提供するため、高速アプリケーションおよび正確な測定に適しています。

LDRとフォトダイオード

ライトディペンデント 抵抗 （LDR）は、光の強度の変化に応じて抵抗が変化する受動電子部品の一種です。 フォトダイオードも光センシングに使用される半導体デバイスですが、光エネルギーを電気エネルギーに変換することで機能します。 信号.

フォトレジスタ、光検出器、または光伝導体と呼ばれる LDR は、単なる光に依存するデバイスです。

それは、抵抗が体に当たる光の量に完全に依存する一種の抵抗器です。

これらの抵抗器は、光の検出を必要とする多くの回路で一般的に採用されています。

フォトダイオードは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する ap-n 接合半導体システムです。 フォトダイオード内で放射線が吸収されると、電気が発生します。

フォトダイオードの総面積が大きくなると、システムの応答が遅くなります。 広域フォトダイオードは、最も一般的なタイプです。 太陽電池 太陽光発電を作るために使用されています。 

比較表

比較のパラメータ	LDR	フォトダイオード
バイアス	主に順方向バイアスで使用されます。	変動する光レベルを検出するために使用される LDR とは異なり、フォトダイオードは主に逆バイアスで使用され、特定の照度に達するとオフになります。
用途と用途	最も広く組み込まれているフォト センサーは、光依存抵抗器です。	一方、フォトダイオードは、オンまたはオフの 2 つの選択肢しかないさまざまなアプリケーションで利用されています。
抵抗器の方向性	光依存抵抗器は双方向抵抗器です。	一方、フォトダイオードは単方向抵抗です。
応答時間の短縮	LDR は本質的にアナログであるため、その応答時間は非常に遅くなります。	一方、フォトダイオードの応答時間は、同業他社と比較するとかなり優れています。
例と事例	街路灯は、現在も使用されている LDR のデモンストレーションです。	一方、分光計などの実験用ガジェットなどの精密機器は、使用中のフォトダイオードを表しています。

LDRとは？

フォトセンサーの必要性を伴うほとんどのプロセスにおいて、光依存抵抗器 (LDR) は、最も広く使用され、望まれるフォトレジスターの XNUMX つです。

安価で耐久性に優れているのが最大の特徴です。

さらに、名前が示すように、それらに照射される光の強さは、電気に対する感受性に影響を与えます。

その結果、それらが吸収する光の量は、抵抗と反比例の関係にあります。

その結果、LDRフォトセンサーは、一定の光強度ではなく可変量の照明が予想される場合に推奨されます。

タフなビルドが必要な場合は、LDR がおそらく最適なセンサーです。

これは、センサーが過酷で要求の厳しい環境で使用される場合に特に当てはまります。 LDR は適度な応答性があり、双方向の抵抗であるため、利点もあります。

LDR (Light Dependent Resistor) とフォトダイオードの両方が、フォトセンサーの XNUMX つの主要なカテゴリです。

フォトダイオードとは

フォトダイオード自体の応答時間は高速です。 したがって、構造に迅速な応答が必要な場合は、このフォトダイオードを選択してください。

LDR と同様に、フォトダイオードは非常に安価です。 変動する光レベルを検出するために使用される LDR とは異なり、フォトダイオードは主に逆バイアスで使用され、特定の光強度を超えると遮断されます。\

これは、フォトダイオードが XNUMX つの異なる電流出力を提供するようになったことを示しています。 光量を超えると消灯します。 照度が十分な場合、点灯します。

したがって、光強度を追跡する必要がある状況では、フォトダイオードが適しています。

フォトダイオードは従来の半導体ダイオードに匹敵しますが、カバーを外したり (真空 UV または X 線を監視するため)、デバイスの応答コンポーネントに光を透過させるガラスまたは光ファイバー接続で束ねたりすることができます。

応答能力を高めるために、フォトダイオードとして使用するために特別に作られた多くのダイオードは、ap-n 接合の代わりに PIN 接続を使用します。

LDRとフォトダイオードの主な違い

1. LDR やフォトダイオードなどの光センサーは広く適用されており、LDR が最も一般的です。 これは、街路照明に使用される光依存抵抗器です。
2. また、最適なフォトセンサーでもあります。 フォトダイオードは、オンまたはオフの XNUMX つのオプションしかない領域に適用されます。
3. 光依存抵抗であるLDRと比較して、フォトダイオードはより高速に反応します。 様々な事業で採用されています。 フォトダイオードは、実験装置の分光計などの精密機器に適用され、より優れた応答を示します。
4. 光の状況が変化すると、LDR の抵抗が変化し、フォトダイオード全体の電圧が変化します。 また、フォトダイオードにはシリコンとゲルマニウムが一般的に使用されています。
5. 光依存抵抗器 (LDR) は、光の強度が増加すると抵抗が減少する抵抗器です。 アノードとカソードは、フォトダイオードの XNUMX つのエンドポイントです。 このダイオードは逆バイアスで使用され、ダイオードを流れる電流はその界面に当たる光の量によって決まります。
6. 硫化カドミウムは、暗い設定で最大 1 メガ オームの抵抗を持つ LDR の製造に使用されます。 LDR は低コストであり、カメラ ライト メーター、時計、点滅ライト、ソーラー ランプ ポストなど、幅広い用途があります。 フォトダイオードに光が当たると、エネルギーが発生します。 古代のソーラーパネルは巨大なフォトダイオードにすぎません。 光ディスク プレーヤー、煙警報器、テレビ受信機はほんの一例です。

参考文献

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9435280
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201502996

最終更新日 : 04 年 2023 月 XNUMX 日