Egy egyszerű fényérzékelő áramkört vagy fényérzékelőt fogunk építeni az LDR - egy rezisztív fényérzékelő - segítségével, hogy szabályozzuk a rendszer be- és kikapcsolását a rá eső fény intenzitása szempontjából.
Szükséges alkatrészek:
- LDR (fényfüggő ellenállás)
- BC547 tranzisztor
- VEZETTE
- Akkumulátor 9V DC
- Potenciométer (5KΩ)
- Ellenállás (1KΩ)
- Csatlakozó vezeték
- Kenyérlemez
LDR (fényfüggő ellenállás):
Sok fényérzékelő létezik, de egy nagyon gyakori, olcsó és könnyen használható LDR, amely durva körülmények között is hatékonyan működik.
Az LDR Photo resistor néven is ismert, mivel ellenállása változik a fotonok vagy a rá eső fény változásával, lamén kifejezéssel. Az LDR többnyire kadmium-szulfid (CdS) alkalmazásával készül, amely félvezető anyag. Amint az az alábbi képen látható, az LDR egy két végberendezésű eszköz, amelynek cikcakk sínjei vannak az egyik végétől a másikig. Alatta van egy izolációs réteg, alatta van CdS.
Sötétben az LDR ellenállása nagyon magas az MΩ tartományban, amely fény hatására csökken. Az LDR szimbólum és a fényhez és az ellenálláshoz való képi viszonya az alábbiakban látható.
Fényérzékelő érzékelő áramkör diagramja:
A fényérzékelő áramköre nagyon egyszerű és nagyon kevés alkatrésszel könnyen felépíthető. Amint az LDR kapcsolási rajzon láthatja, két kisebb áramkörként lehet megkülönböztetni; a) Az LDR (LDR1) és a potenciométer (RV1) felhasználásával készített feszültségosztó b) Kimenet (D1 LED) a BC547 Q1 tranzisztor használatával készült kapcsoló áramkörünkben.
A feszültségosztó áramkör a teljes VCC = 9V DC-t két ellenállási szintre osztja két feszültségszintre, lehetővé téve a teljes bemenet bizonyos részét a kimenethez. Esetünkben az RV1-es feszültséget a Q1 tranzisztor kapja meg.
Értsük meg az a) Feszültségosztót és annak egyszerű számítását:
Az általános képlet a V O feszültségosztó kimenetének kiszámításához R1 és R2 ellenállással és V IN bemenettel: -
A Vo (V R2) kiszámításához figyelembe kell venni R2-t elosztva a két R1 és R2 ellenállás összegével, szorozva a teljes V IN bemeneti feszültséggel;
Vo = × V IN
Hasonlóképpen, áramkörünkben ki kell számolnunk a feszültségosztó o / p feszültségét, azaz V RV1,
V RV1 = × V IN
A fenti képlet pontosan felhasználható a fix értékhez.
Esetünkben azonban, amikor a fényt az LDR észleli, és a LED világít, a következõ az eredmény:
V IN = 9V, RV1 = 1k Ω (fazékhelyzet), V RV1 = 0,7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Itt egy változó RV2 ellenállást használtunk, hogy kiválasszuk az LDR érzékenységét a sötétben történő kikapcsolásra, vagyis kiválaszthatjuk, hogy a LED-et milyen gyorsan vagy milyen fényerősséggel kell kikapcsolni. Ez egy nagyon hatékony mód, és sok igényünk és fénycélunk elérhető változtatható edény használatával. A fazék rugalmasságot biztosít a küszöbfeszültség különböző alkalmazások szerinti eldöntésére.
A b) rész egy egyszerű tranzisztoros ON / OFF kapcsoló. Mint tudjuk, a BC547 tranzisztor bekapcsolt állapotban van, ha az alapja az emitter-feszültségre ≥0,7 V, és ha <0,7 V
A fenti kép ennek az LDR áramkörnek a szimulációját mutatja, amikor sötét van, a LED kialszik, és ha világít, akkor a LED kigyullad.