Izgradit ćemo jednostavan krug osjetnika svjetlosti ili detektor svjetla pomoću LDR - otpornog svjetlosnog senzora za kontrolu ON-OFF sustava povezanog s intenzitetom svjetlosti koja pada na njega.
Potrebne komponente:
- LDR (otpornik ovisan o svjetlu)
- BC547 Tranzistor
- LED
- Baterija 9V DC
- Potenciometar (5KΩ)
- Otpornik (1KΩ)
- Spojna žica
- Breadboard
LDR (otpornik ovisan o svjetlu):
Postoji mnogo fotosenzora, ali vrlo čest, jeftin i jednostavan za upotrebu je LDR koji djeluje učinkovito čak i u teškim uvjetima.
LDR je poznat i kao fotootpornik, jer njegov otpor varira ovisno o promjeni fotona ili svjetlosti koja pada na njega, u lamen terminu. LDR se uglavnom izrađuju pomoću kadmij sulfida (CdS) koji je poluvodički materijal. Kao što se vidi na donjoj slici, LDR je dva terminalna uređaja s cik-cak stazama s jednog na drugi kraj. Ima izolacijski sloj gore ispod je CdS.
U mraku je otpor LDR vrlo velik u rasponu od MΩ koji se smanjuje kada je izložen svjetlu. LDR simbol i njegov slikovni odnos sa svjetlošću i otporom prikazani su u nastavku.
Shema kruga osjetnika svjetlosnog detektora:
Strujni krug detektora svjetlosti vrlo je jednostavan i lagan za izradu s vrlo malo komponenata. Kao što možete vidjeti na LDR shemi kruga, to se može razlikovati kao dva manja kruga; a) Razdjelnik napona izrađen pomoću LDR (LDR1) i potenciometra (RV1) b) Izlaz (LED D1) u našem preklopnom krugu izrađen pomoću tranzistora BC547 Q1.
Krug razdjelnika napona podijelit će ukupni VCC = 9V istosmjerne struje u dva skupa naponske razine pomoću dva seta otpornika, što omogućuje da se dio ukupnog ulaza dade na izlaz. U našem slučaju napon na RV1 dat će se tranzistoru Q1.
Razumijemo dio a) Razdjelnik napona i njegov jednostavan izračun:
Opća formula za izračunavanje izlaza napona djelitelja napona V O s otpornicima R1 i R2 i ulazom V IN: -
Da bismo izračunali Vo (V R2), moramo uzeti u obzir R2 podijeljen zbrojem dva otpornika R1 i R2 pomnoženim s ukupnim ulaznim naponom V IN;
Vo = × V IN
Slično tome, u našem krugu moramo izračunati o / p napon djelitelja napona, tj. V RV1,
V RV1 = × V IN
Gornja se formula može točno koristiti za fiksnu vrijednost.
Međutim, u našem slučaju, kada LDR detektira svjetlo i LED je UKLJUČEN, rezultat je sljedeći:
V IN = 9V, RV1 = 1k Ω (položaj lonca), V RV1 = 0,7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Ovdje smo koristili promjenjivi otpornik RV2 za odabir osjetljivosti LDR-a za isključivanje u mraku, odnosno možemo odabrati koliko brzo ili pri kojem intenzitetu svjetlosti treba isključiti LED. Ovaj vrlo učinkovit način i puno naših potreba i svrhe svjetlosti možemo postići korištenjem promjenjivih lonaca. Lonac nam daje fleksibilnost da odredimo prag napona u skladu s različitim primjenama.
Dio b) je jednostavan sklop za uključivanje / isključivanje tranzistora. Kao što znamo BC547 tranzistor se uključio kada mu je baza na naponskom naponu ≥0,7 V i isključit će se ako je <0,7 V.
Gornja slika prikazuje simulaciju ovog LDR kruga, kada je mrak LED ostaje isključen, a kad ima svjetla, LED se uključuje.