Budeme stavět jednoduchý obvod pro snímání světla nebo detektor světla pomocí LDR - odporového světelného snímače, který bude ovládat ZAPNUTO-VYPNUTO systému spojené s ohledem na intenzitu světla, které na něj dopadá.
Požadované komponenty:
- LDR (Light Dependent Resistor)
- Tranzistor BC547
- VEDENÝ
- Baterie 9V DC
- Potenciometr (5KΩ)
- Rezistor (1KΩ)
- Připojovací vodič
- Nepájivá deska
LDR (Light Dependent Resistor):
Existuje mnoho fotosenzorů, ale velmi běžným, levným a snadno použitelným je LDR, který funguje efektivně i v drsných podmínkách.
LDR je také známý jako fotoodpor, protože jeho odpor se mění v závislosti na variacích fotonů nebo světla dopadajícího na něj, a to v termínu kulhání. LDR se většinou vyrábějí za použití sulfidu kademnatého (CdS), což je polovodičový materiál. Jak je vidět na obrázku níže, LDR je dvoukoncové zařízení s klikatými cestami z jednoho konce na druhý. Nahoře má izolační vrstvu, dole je CdS.
Ve tmě je odpor LDR velmi vysoký v rozsahu MΩ, který se při vystavení světlu snižuje. Níže je uveden symbol LDR a jeho obrazový vztah ke světlu a odporu.
Schéma zapojení snímače světla:
Obvod detektoru světla je velmi jednoduchý a snadno sestavitelný s velmi malým počtem komponent. Jak vidíte na schématu zapojení LDR, lze jej rozlišit jako dva menší obvody; a) Rozdělovač napětí vyrobený pomocí LDR (LDR1) a potenciometru (RV1) b) Výstup (LED D1) v našem spínacím obvodu vyrobený pomocí tranzistoru BC547 Q1.
Obvod děliče napětí rozdělí celkovou VCC = 9V DC na dvě sady napěťové úrovně pomocí dvou sad rezistorů, což umožní dát část výstupu na výstup. V našem případě bude napětí na RV1 dáno tranzistoru Q1.
Rozumíme části a) Dělič napětí a jeho jednoduchý výpočet:
Obecný vzorec pro výpočet výstupu děliče napětí V O s odporem R1 a R2 a vstupem V IN: -
Pro výpočet Vo (V R2) musíme vzít v úvahu R2 děleno součtem dvou odporů R1 a R2 vynásobených celkovým vstupním napětím V IN;
Vo = × V IN
Podobně v našem obvodu musíme vypočítat o / p napětí děliče napětí, tj. V RV1,
V RV1 = × V IN
Výše uvedený vzorec lze použít pro pevnou hodnotu přesně.
V našem případě, když je světlo detekováno LDR a LED svítí, je však výsledkem:
V IN = 9 V, RV1 = 1 k Ω (poloha nádoby), V RV1 = 0,7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Zde jsme použili proměnný rezistor RV2, abychom vybrali citlivost LDR k vypnutí ve tmě, to znamená, že můžeme zvolit, jak rychle nebo při jaké intenzitě světla by měla být LED vypnuta. Tohoto velmi efektivního způsobu a mnoha našich potřeb a účelu světla lze dosáhnout použitím variabilní nádoby. Hrnec nám poskytuje flexibilitu při rozhodování o prahovém napětí podle různých aplikací.
Část b) je jednoduchý obvod zapnutí / vypnutí tranzistoru. Jak víme, tranzistor BC547 se zapnul, když jeho základna na emitor napětí ≥0,7 V a bude vypnutý, pokud <0,7 V.
Výše uvedený obrázek ukazuje simulaci tohoto obvodu LDR, když je tma, kontrolka LED nesvítí a když svítí, kontrolka se rozsvítí.