Z uporabo LDR - uporovnega svetlobnega senzorja bomo zgradili preprosto vezje za zaznavanje svetlobe ali detektor svetlobe za nadzor ON-OFF sistema, povezanega z jakostjo svetlobe, ki pada nanj.
Potrebne komponente:
- LDR (svetlobno odvisni upor)
- Tranzistor BC547
- LED
- Baterija 9V DC
- Potenciometer (5KΩ)
- Upor (1KΩ)
- Povezovalna žica
- Breadboard
LDR (svetlobno odvisni upor):
Obstaja veliko fotosenzorjev, zelo pogost, poceni in enostaven za uporabo pa je LDR, ki deluje učinkovito tudi v grobih razmerah.
LDR je znan tudi kot Photo upor, saj se njegova odpornost spreminja glede na spreminjanje fotonov ali svetlobe, ki pada nanj. LDR se večinoma izdelujejo z uporabo kadmijevega sulfida (CdS), ki je polprevodniški material. Kot je razvidno na spodnji sliki, je LDR dvokončna naprava s cik-cak potmi od enega do drugega konca. Zgoraj ima izolacijski sloj, tam je CdS.
V temi je upor LDR zelo visok v območju MΩ, ki se zmanjša, če je izpostavljen svetlobi. Simbol LDR in njegovo slikovno razmerje s svetlobo in uporom je prikazano spodaj.
Shema vezja senzorja svetlobe:
Vezje detektorja svetlobe je zelo enostavno in enostavno zgraditi z zelo malo komponentami. Kot lahko vidite na diagramu vezij LDR, ga lahko ločimo kot dva manjša vezja; a) Napetostni delilnik, izdelan z uporabo LDR (LDR1) in potenciometra (RV1) b) Izhod (LED D1) v našem stikalnem vezju, izdelan s tranzistorjem BC547 Q1.
Vezje delilnika napetosti bo skupno VCC = 9V DC razdelilo na dva niza napetosti z dvema nizoma uporov, kar bo omogočilo, da bo del celotnega vhoda dobil na izhodu. V našem primeru bo napetost na RV1 podana tranzistorju Q1.
Razumejmo del a) Napetostni delilnik in njegov preprost izračun:
Splošna formula za izračun izhodne napetosti delilnika V O z uporom R1 in R2 in vhodom V IN: -
Za izračun Vo (V R2) moramo upoštevati R2, deljeno z vsoto dveh uporov R1 in R2, pomnoženo s skupno vhodno napetostjo V IN;
Vo = × V IN
Podobno moramo v našem vezju izračunati o / p napetost delilnika napetosti, tj. V RV1,
V RV1 = × V IN
Zgornjo formulo lahko natančno uporabimo za določeno vrednost.
V našem primeru pa, ko LDR zazna svetlobo in LED sveti, je rezultat naslednji:
V IN = 9V, RV1 = 1k Ω (položaj lonca), V RV1 = 0,7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Tu smo uporabili spremenljiv upor RV2, da smo izbrali občutljivost LDR za izklop v temi, torej lahko izberemo, kako hitro ali s kakšno jakostjo svetlobe naj se LED izklopi. Ta zelo učinkovit način in veliko naših potreb in namena svetlobe lahko dosežemo z uporabo spremenljivega lonca. Lonec nam omogoča fleksibilnost pri določanju mejne napetosti glede na različne namene.
Del b) je preprost tranzistorski vklop / izklop. Kot vemo, se je tranzistor BC547 vklopil, ko je njegova osnova na napetost oddajnika ≥0,7 V in bo izklopljen, če je <0,7 V.
Zgornja slika prikazuje simulacijo tega vezja LDR, ko je temno LED ostane ugasnjena in ko je luč, se LED vklopi.