- Potrebne komponente
- LDR (otpornik ovisan o svjetlu)
- Optičko pojačalo IC LM741
- Tranzistor (BC547)
- Kružni dijagram svjetlosnog detektora:
- Rad na
"Oči osjećaju ono što um vidi." Poput ovog LDR-a (otpornika koji ovisi o svjetlu) osjeti postoji li izvor svjetlosti u njegovom opsegu osjetljivosti. Istina je da možete ručno ISKLJUČITI i UKLJUČITI bilo koje svjetlo, ali ponekad ljudi pokazuju nepažnju koja može prouzročiti gubitak električne energije. Da bismo prevladali taj problem, pokazat ćemo vam da kako napraviti krug svjetlosnog detektora (koji pomaže osjetiti svjetlost), a možete dodati i relej za upravljanje AC kućanskim aparatima, ovisno o osjećaju svjetlosti. Iako smo prethodno stvorili neki krug svjetlosnog detektora, ali ovaj put koristimo koncept Wheatstone Bridgea za upravljanje LDR-om.
Provjerite naše ostale krugove koji koriste LDR za otkrivanje svjetlosti:
- Tamni detektor pomoću LDR-a i 555 Timer IC
- Hitno svjetlo Raspberry Pi s detektorom zatamnjenosti i izmjeničnog napajanja
- Krug kruga indikatora mraka i svjetlosti
- Automatsko svjetlo stubišta
- Automatsko ulično svjetlo
- Laser Security Alarm Circuit
Potrebne komponente
- LDR
- Tranzistor (BC547)
- LM741op-amp IC
- Potenciometar (10k)
- Otpor (10k, 330ohm)
- LED (crvena)
- Baterija (9v)
LDR (otpornik ovisan o svjetlu)
LDR je vrsta otpornika čiji otpor varira ovisno o jačini svjetlosti koja pada preko njega. Sastoji se od poluvodičkog imena C admium sulfid. Kad je mrak, otpor LDR-a je u mega ili kilo ohima, a kako svjetlost pada, mijenja njegov otpor s mega ohma na nekoliko stotina ohma. To jednostavno znači da prisutnost svjetlosti smanjuje otpor LDR-a i na taj se način koristi za predviđanje dana i noći.
Rad LDR-a
LDR radi na principu fotoprovodljivosti, kada svjetlost padne na površinu LDR-a, tada otpor LDR-a počinje opadati od njegove velike vrijednosti, u mraku je otpor LDR-a u rasponu od Mega ohma i kao pad svjetlosti na njemu se otpor smanjuje u rasponu od nekoliko ohma. Elektroni u valentnom pojasu skaču u vodljivi pojas, jer imaju visoku energiju fotona u upadnoj svjetlosti, a ne poluvodički materijal.
Značajke
- Otpor stanice je 400 ohma do 9 kilo ohma, ako je osiguran lux od 1000 do 10.
- U mraku je otpor najmanje jedan mega ohm.
- Imajući 2,8 do 18 ms vremena uspona i 48 do 120 ms vremena pada.
- Imajući širok raspon spektralnog odziva
- Ekonomičan u troškovima
- Raspon visoke temperature okoline
Prijave
- Automatsko ulično svjetlo
- Senzor položaja
- Mjerači intenziteta svjetlosti
- Protuprovalni krugovi alarma
- Koristi se zajedno sa LED-om kao detektor prepreka
- Automatska svjetla za spavaću sobu
Optičko pojačalo IC LM741
Operacijsko pojačalo je DC-coupled visoka dobit elektronički napon pojačalo. To je mali čip koji ima 8 pinova. Operativno pojačalo IC koristi se kao komparator koji uspoređuje dva signala, invertirajući i neinvertirajući signal. U Op-amp IC 741 PIN2 je invertirajući ulazni terminal, a PIN3 je neinvertirajući ulazni terminal. Izlazni pin ovog IC-a je PIN6. Glavna funkcija ove IC je matematička operacija u različitim krugovima.
Op-amp u osnovi ima Volrator Comparator iznutra, koji ima dva ulaza, jedan je invertirajući ulaz, a drugi neinvertirajući ulaz. Kada je napon na neinvertirajućem ulazu (+) veći od napona na invertirajućem ulazu (-), tada je izlaz komparatora VISOK. A ako je napon invertirajućih ulaza (-) veći od neinvertiranog kraja (+), tada je izlaz NISAK .
U našem krugu detektora svjetlosti, optičko pojačalo IC uspoređuje napon točke C i D kroz PIN3, odnosno PIN2, jer znamo je li napon na PIN3 veći od PIN2, izlaz na PIN6 bit će VISOK i obrnuto. Kako će izlazni VISOKI Led početi svijetliti. Da bismo dobili HIGH izlaz, moramo LDR upadati kako bismo smanjili njegov otpor koji povećava napon u točki C.
Tranzistor (BC547)
Riječ je o NPN tranzistoru, pojačala je također dobra kao vrijednost pojačanja od 110 do 800. Omogućuje 100 mA maksimalnog protoka struje kroz pin kolektora, a ograničenje ulazne struje je 5 mA do osnovnog pina radi pristranosti. Kako se osnovni klin održavao uzemljenim, tranzistor se pomiče u obrnuto pristrano stanje i ne provodi struju kroz njega (što je presječna točka), jer dovod osigurava osnovni zatik koji počinje provoditi kroz emiter do kolektora (koji je točka zasićenja). Normalni raspon napona kroz kolektor-emiter i bazni emiter je 200, odnosno 900mV.
U našem krugu tranzistor radi kao prekidač za LED. Kao izlaz optičkog pojačala visokog (znači da svjetlost pokazuje na LDR) koji se zatim dovodi na bazu tranzistora, a zatim struja kroz kolektor počinje emitirati emiter. Kada je izlaz op-pojačala nizak (što znači da je taman), tranzistor ostaje u isključenom stanju, a struja ne prolazi kroz kolektor do emitora dok izlaz ne postane visok.
|
Pin broj |
Naziv pribadače |
Opis |
|
1 |
Kolektor |
Struja teče kroz kolektor |
|
2 |
Baza |
Kontrolira pristranost tranzistora |
|
3 |
Odašiljač |
Struja se odvodi kroz emiter |
Kružni dijagram svjetlosnog detektora:
Rad na
Kao što znamo na Wheatstoneovom mostu, ako je razlika pada napona jednaka nuli između točaka C i D, omjer otpora R1 i R2 jednak je omjeru otpora R3 i R4, gdje je R4 nepoznati otpor, poznati su R1 i R2 otpornici i R3 je potenciometar.
Ovdje u našem dijagramskom krugu detektora svjetlosti, Wheatstoneov most sastoji se od jednog LDR-a i potenciometra u prvom kraku i dva poznata otpora od 10 k ohma u drugom kraku. Kako svjetlost pada na LDR, njegov otpor postaje nizak, a napon kroz točku C raste u usporedbi s točkom D.
Op-amp IC LM741 se koristi za usporedbu napon obje točke C i D, ako je napon od točke C više od točke D zatim Op-Amp davanja visoko izlaz i da točka D ima više napon od jednog zatim op -amp daju nisku izlaznu snagu. Kako je izlaz op-pojačala visok, on uključuje tranzistor i LED počinje svijetliti (što znači prisutnost svjetlosti), a ako je nizak, tada je izlaz op-pojačala nizak, a tranzistor ostaje u isključenom stanju (što znači da je taman).