فتوسل چیست و انواع آن کدامند؟

فتوسل یکی از تجهیزات مهم و کاربردی جهت کنترل و مدیرت تجهیزات الکترونیکی و روشنایی است. با استفاده از این وسیله می توان جریان برق را به صورت خودکار و با برنامه مشخص قطع و وصل کرد تا در مصرف این انرژی با ارزش صرفه جویی شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی فوتوسل، کاربردها و انواع آن بپردازیم. اگر شما هم به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه هستید، پیشنهاد می کنیم تا انتها همراه پایتخت فناوری باشید.

فتوسل چیست و ساختار آن

با توجه به مصرف بالای برق و ارزش زیاد این منبع انرژی، موضوع مدیریت آن اهمیت زیادی دارد. کنترل روشنایی ساختمان های مختلف مسکونی، اداری، تجاری، درمانی، آموزشی، صنعتی، اماکن و معابر عمومی می تواند کمک بزرگی به صرفه جویی در مصرف برق کند. فتوسل یکی از تجهیزات الکترونیکی است که می تواند به تحقق این امر کمک کند.

فتوسل که با نام مخفف LDR (Light Dependent Resistor) شناخته می شود، یک مقاومت همانند تمام مقاومت های دیگر است که وابسته به نور بوده و مقدار نوردهی آن با تابش نور تغییر می کند. این وسیله به خاطر حساسیت داشتن به نور در صورت برخورد شعاع های نوری به صفحاتش، ولتاژ مشخصی تولید می کند. این ولتاژ می تواند یک رله را فعال کرده تا یک مدار الکتریکی قطع یا وصل شود.

این وسیله از اجزای مختلفی همچون دو الکترود، مواد حساس به نور مانند کادمیوم (Cadmium) و سولفید (Sulphide)، سرامیک، دو پایه خروجی و کنتاکت های جوش سرد تشکیل شده است. درواقع ساختار فتوسل از یک جسم نیمه هادی با مقاومت زیاد ساخته شده است.

نحوه طرز کار فتوسل

همانطور که گفته شد فتوسل حساس به نور بوده و طرز کار آن وابسته به نور است. در زمان تابش زیاد نور به این وسیله، مقاومت آن پایین می آید و در صورت تابش کم نور، مقاومت آن بالا می رود. در طول روز و به خاطر تابش نور خورشید، فتوسل مقداری ولتاژ تولید کرده و آن را به رله منتقل می کند. این ولتاژ موجب می شود رله دستور قطع جریان برق مدار روشنایی را صادر کند.

اما در زمان تاریکی هوا که نور کمی به این وسیله می تابد، مقاومت افزایش پیدا کرده و ولتاژی تولید نمی شود. در نتیجه، رله فعال نشده و جریان برقرار می شود؛ بدین صورت لامپ های روشنایی در محل نصب فتوسل روشن می شوند.

آشنایی با کاربرد های فتوسل

اصلی ترین کاربرد فتوسل کنترل روشنایی است اما این وسیله در زندگی روزمره، مشاغل مختلف و تجهیزات گوناگون ما نقش های متفاوتی ایفا می کند. به طور کلی، می توان فتوسل را در هر وسیله یا مدار الکتریکی که نیاز به روشنایی در نور کم و تاریکی دارد به کار گرفت. کاربرد این وسیله بسیار گسترده بوده و از آن می توان در موارد زیر استفاده کرد:

1- کنترل و مدیریت روشنایی اماکن مختلف

مهمترین و اصلی ترین کاربرد فوتوسل، کنترل روشنایی یا همان خاموش و روشن کردن خودکار لامپ های اماکن مختلف است. با استفاده از این وسیله می توان روشنایی ساختمان ها و بخش های مختلف آن ها، معابر، اماکن عمومی مانند پارک ها، باغ و ویلا، کارخانه ها و … را مدیریت کرد.

حتما شما هم متوجه روشن و خاموش شدن خودکار لامپ های به کار رفته در تیر برق های کوچه و خیابان ها شده اید. در این تجهیزات روشنایی معابر از فتوسل استفاده شده است؛ در زمان روشنایی روز به صورت خودکار لامپ خاموش شده و در مصرف برق صرفه جویی شود؛ و در زمان تاریکی شب باز هم به صورت اتوماتیک لامپ ها فعال شده و محیط مورد نظر را روشن می کنند. علاوه بر این، برخی از شرکت های خودروسازی جهت روشن و خاموش شدن اتومات چراغ های خودرو در مکان های مختلف مانند تونل ها، از این وسیله استفاده می کنند.

2- استفاده در دوربین عکاسی

دوربین های عکاسی دارای یک سنسور یا حسگر هستند که به نور حساس بوده و با دریافت نور و جمع آوری آن، عکس را تولید می کنند. درواقع این سنسور از فتوسل های زیادی تشکیل شده است که نور را به امواج الکتریکی تبدیل می کند و باعث خلق تصاویر می شود.

3- استفاده در سلول های خورشیدی

سلول های خورشیدی در طول روز نور آفتاب را ذخیره می کنند تا سپس آن را به برق تبدیل کنند. جذب نور در این سلول ها توسط فوتوسل صورت می گیرد که این کاربرد را می توان یکی از مهمترین و مفیدترین موارد مصرف این وسیله در نظر گرفت؛ زیرا با کمک فتوسل و سلول های خورشیدی می توان به منبعی ناتمام و پاک از انرژی الکتریکی دست پیدا کرد.

4- استفاده در سنسورهای تشخیص دود

سنسورهای تشخیص دود جزو کاربردی ترین تجهیزات اعلام حریق به شمار می روند. این سنسورها در زمان بروز آتش سوزی، با تشخیص دود موجب فعال شدن سیستم اعلام حریق شده و بدین ترتیب از وارد آمدن خسارت ها و آسیب های مالی و جانی جلوگیری می کنند.

آشکارسازهای دود دارای شکاف هایی هستند که در زمان آتش سوزی، دود از طریق آن ها وارد محفظه اصلی می شود. این محفظه دارای یک فتوسل بوده که در زمان تجمع دود و کاهش نور، ولتاژ برق لازم برای فعال کردن سنسور را تولید می کند.

معرفی انواع فتوسل

فتوسل دارای انواع و مدل های مختلفی است که هر کدام از ساختار، ویژگی ها، قابلیت ها، نحوه نصب و کاربرد مخصوص به خود برخوردارند. از مهمترین انواع فوتوسل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- فتوسل ساعتی

این نوع فتوسل نسبت به سایر مدل ها کاربرد و مصرف بیشتری دارد. از این وسیله می توان برای قطع و وصل هر سیستم الکترونیکی استفاده کرد. یکی از مزیت های مهم فتوسل ساعتی، قابلیت برنامه ریزی برای دوره های مشخص یک روزه، یک هفته، یک ماه و حتی تا چندین ماه است. معمولا از این نوع فتوسل در مکان های بزرگ مانند شرکت ها و کارخانجات استفاده می شود.

2- فتوسل لیزری

طرز کار این نوع فتوسل بدین صورت است که قطع و وصل شدن نور با استفاده از لیزر انجام می شود. لیزر در حال تابش دارای مسیر مشخصی است؛ اگر به هر دلیلی این مسیر مسدود و قطع شود، فتوسل فعال می گردد. از آنجایی که این نوع فوتوسل از حساسیت بالایی برخوردار بوده، از آن در موارد خاص و مکان هایی با میزان حساسیت و امنیت زیاد مانند مراکز نظامی، ساختمان ها و محیط های صنعتی و دارای اهمیت و ارزش زیاد استفاده می شود.

3- فتوسل نجومی

این وسیله که با نام ساعت نجومی نیز شناخته می شود، با استفاده از میکروپروسسور داخلی عمل قطع و وصل جریان برق را انجام می دهد. درواقع این فتوسل نیازی به نور خورشید ندارد و با کمک برنامه و اطلاعات داده شده به آن، به صورت اتوماتیک طلوع و غروب خورشید تشخیص داده می شود و بدین ترتیب لامپ های روشنایی خاموش یا روشن می گردند.

4- فتوسل نوری

ساده ترین و معمولی ترین نوع فتوسل، نوع نوری است که کاربرد زیادی دارد. استفاده از این نوع وسیله در ساختمان ها امروزه بسیار رواج پیدا کرده است. فوتوسل نوری به صورت اتوماتیک و براساس میزان تابش نور خورشید کار می کند و عمل روشن و خاموش شدن لامپ ها را انجام می دهد. این وسیله مقدار نور خورشید را تشخیص داده و در زمان کم شدن نور، فرمان لازم برای اتصال جریان برق و روشن شدن لامپ را صادر می کند.

5- فتوسل تایمردار

برای تنظیم زمان خاموش و روشن شدن لامپ ها یا همان قطع و وصل جریان برق به صورت اتومات، از فتوسل تایمر دار استفاده می شود. این وسیله دارای یک چشمی مجزا است که می توان آن را در محیط های بیرونی نصب کرد و کارکرد آن را به دلخواه برنامه ریزی نمود.

6- فتوسل چهار سیم

به طور کلی فتوسل های معمولی دارای سه سیم هستند اما این مدل یک سیم اضافه دارد. سیم چهارم این امکان را می دهد که بتوان فتوسل را به یک مصرف کننده دیگر نیز متصل کرد.

7- فتوسل معکوس

همانطور که از نام این فتوسل پیداست، عملکرد آن برعکس سایر انواع فتوسل ها می باشد. درواقع این وسیله در زمان روشنایی روز چراغ ها را روشن و در زمان تاریکی آن ها را خاموش می کند. معمولا از این نوع در مکان هایی مانند مرغداری ها استفاده می شود.