Üzerine düşen ışığın yoğunluğuna göre sistemin AÇIK-KAPALI durumunu kontrol etmek için dirençli bir ışık sensörü olan LDR'yi kullanarak basit bir Işık Algılama devresi veya Işık Dedektörü inşa edeceğiz.
Gerekli Bileşenler:
- LDR (Işık Bağımlı Direnç)
- BC547 Transistör
- LED
- Batarya 9V DC
- Potansiyometre (5KΩ)
- Direnç (1KΩ)
- Tel Bağlama
- Breadboard
LDR (Işık Bağımlı Direnç):
Çok sayıda fotosensör vardır, ancak çok yaygın, ucuz ve kullanımı kolay olanı, zorlu koşullarda bile etkili bir şekilde çalışan LDR'dir.
LDR, direnci fotonların değişimine veya lamen terimi üzerine düşen ışığa göre değiştiğinden, Foto direnç olarak da bilinir. LDR, çoğunlukla yarı iletken bir malzeme olan kadmiyum sülfit (CdS) kullanılarak yapılır. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi, LDR, bir uçtan diğerine zig-zag izleri olan iki terminalli bir cihazdır. Üzerinde CdS bulunan bir izolasyon tabakası vardır.
Karanlıkta, ışığa maruz kaldığında azalan MΩ aralığında LDR'nin direnci çok yüksektir. LDR sembolü ve ışık ve dirençle resimsel ilişkisi aşağıda gösterilmiştir.
Işık Dedektörü Sensörü Devre Şeması:
Işık dedektörünün devresi çok basittir ve çok az bileşenle inşa edilmesi kolaydır. Eğer görebileceğiniz gibi LDR devre şeması, bir, iki daha küçük devre olarak ayırt olabilir; a) LDR (LDR1) ve Potansiyometre (RV1) kullanılarak yapılan voltaj bölücü b) BC547 Q1 transistör kullanılarak yapılan anahtarlama devremizdeki Çıkış (LED D1).
Gerilim bölücü devresi, toplam VCC = 9V DC'yi iki set direnç kullanarak iki gerilim seviyesine bölerek toplam girişin bir kısmını çıkışa vermeyi mümkün kılar. Bizim durumumuzda RV1 boyunca voltaj Q1 transistörüne verilecektir.
Anlamamıza edelim Bölüm a) Gerilim bölücü ve basit bir hesaplama:
Direnç R1 ve R2 ve giriş V IN ile gerilim bölücü çıkışı V O hesaplamak için genel formül: -
Vo (V R2) 'yi hesaplamak için R2'nin iki R1 ve R2 direnç toplamının toplam giriş gerilimi V IN ile çarpımına bölündüğünü düşünmeliyiz;
Vo = × V GİRİŞİ
Benzer şekilde, devremizde voltaj bölücünün o / p voltajını, yani V RV1'i hesaplamamız gerekir , V RV1 = × V GİRİŞİ
Yukarıdaki formül, sabit değer için doğru bir şekilde kullanılabilir.
Ancak bizim durumumuzda, ışık LDR tarafından algılandığında ve LED AÇIK olduğunda, sonuç şu şekildedir:
V IN = 9V, RV1 = 1k Ω (pot pozisyonu), V RV1 = 0.7 V; R LDR1 = 11857 Ω (≈11k Ω -12k Ω)
Burada, karanlıkta KAPALI konuma geçmek için LDR'nin hassasiyetini seçmek için değişken dirençli RV2 kullandık, yani LED'in ne kadar hızlı veya hangi ışık yoğunluğunda KAPALI konuma getirileceğini seçebiliriz. Bu çok verimli bir yol ve ışığa olan ihtiyacımızın ve amacımızın büyük bir kısmı değişken tencere kullanımıyla sağlanabilir. Pot, farklı uygulamalara göre eşik voltajına karar verme esnekliği sağlar.
Bölüm b) basit bir transistör anahtarlama AÇIK / KAPALI devresidir. BC547 transistörünün tabanı yayıcı voltajına 0,7 V olduğunda açıldığını ve <0,7 V ise KAPALI olacağını bildiğimiz gibi.
Yukarıdaki görüntü bu LDR devresinin simülasyonunu gösterir, karanlık olduğunda LED kapalı kalır ve ışık olduğunda LED yanar.