Ще изградим проста верига за светлинно усещане или светлинен детектор, използвайки LDR - резистивен светлинен сензор, за да контролираме включването / изключването на системата, свързано с интензивността на светлината, която пада върху нея.
Необходими компоненти:
- LDR (светлозависим резистор)
- BC547 транзистор
- LED
- Батерия 9V DC
- Потенциометър (5KΩ)
- Резистор (1KΩ)
- Свързващ проводник
- Макет
LDR (светлозависим резистор):
Има много фотосензори, но много разпространен, евтин и лесен за използване е LDR, който работи ефективно дори при тежки условия.
LDR е известен също като фоторезистор, тъй като неговото съпротивление варира в зависимост от варирането на фотоните или светлината, падаща върху него, в ламен план. LDR се произвеждат предимно чрез използване на кадмиев сулфид (CdS), който е полупроводников материал. Както се вижда на изображението по-долу, LDR е двукрайно устройство със зиг-заг пътеки от единия до другия край. Той има изолационен слой горе долу има CdS.
На тъмно съпротивлението на LDR е много високо в диапазона от MΩ, което намалява при излагане на светлина. Символът LDR и неговата картинна връзка със светлината и устойчивостта са показани по-долу.
Диаграма на сензора на светлинния детектор:
Веригата на светлинния детектор е много проста и лесна за изграждане с много малко компоненти. Както можете да видите на схемата на LDR, тя може да бъде разграничена като две по-малки вериги; а) Разделител на напрежение, направен с помощта на LDR (LDR1) и потенциометър (RV1) b) Изход (LED D1) в нашата комутационна верига, направен с транзистор BC547 Q1.
Делителната верига на напрежението ще раздели общия VCC = 9V DC на два комплекта ниво на напрежение, използвайки два комплекта резистори, което прави възможно да се даде част от общия вход на изхода. В нашия случай напрежението през RV1 ще бъде дадено на транзистора Q1.
Нека разберем част а) Делител на напрежението и неговото просто изчисление:
Общата формула за изчисляване на изхода на делителя на напрежението V O с резистор R1 и R2 и вход V IN:
За да изчислим Vo (V R2), трябва да разгледаме R2, разделен на сумата от двата резистора R1 и R2, умножена по общото входно напрежение V IN;
Vo = × V IN
По същия начин, в нашата верига трябва да изчислим o / p напрежение на делителя на напрежението, т.е. V RV1,
V RV1 = × V IN
Горната формула може да се използва точно за фиксирана стойност.
В нашия случай обаче, когато светлината се открива от LDR и светодиодът е ВКЛЮЧЕН, резултатът е следният:
V IN = 9V, RV1 = 1k Ω (позиция на гърнето), V RV1 = 0,7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Тук използвахме променлив резистор RV2, за да изберем чувствителността на LDR за изключване на тъмно, тоест можем да изберем колко бързо или с каква интензивност на светлината трябва да се изключи светодиода. Този много ефективен начин и голяма част от нашите нужди и цел на светлината могат да бъдат постигнати чрез използването на променлива тенджера. Потът ни дава гъвкавост при определяне на праговото напрежение според различните приложения.
Част б) е проста верига за включване / изключване на транзистора. Както знаем, транзисторът BC547 се включи, когато основата му към напрежение на емитер ≥0,7 V и ще бъде изключен, ако <0,7 V.
Горното изображение показва симулацията на тази LDR верига, когато е тъмно светодиодът остава изключен и когато има светлина, светодиодът се включва.