Gaismas detektora shēma, izmantojot kviešu akmens tiltu

"Acis nojauš, ko prāts redz." Tāpat kā šī LDR (no gaismas atkarīgs rezistors) sajūta, ja tās jutības diapazonā ir kāds gaismas avots. Ir taisnība, ka jūs varat manuāli izslēgt un izslēgt jebkuru gaismu, taču dažkārt cilvēki izrāda neuzmanību, kas var izraisīt elektrības izšķiešanu. Lai pārvarētu šo problēmu, mēs jums parādīsim, ka tas, kā izveidot gaismas detektora shēmu (kas palīdz uztvert gaismu), un jūs varat pievienot releju, lai darbinātu maiņstrāvas sadzīves tehniku, atkarīgs no gaismas sajūtas. Lai gan mēs jau iepriekš esam izveidojuši dažas gaismas detektora shēmas, bet šoreiz LDR darbībai izmantojam Wheatstone Bridge koncepciju.

Pārbaudiet citas mūsu shēmas, kurās gaismas noteikšanai tiek izmantota LDR:

• Tumšais detektors, izmantojot LDR un 555 taimera IC
• Aveņu Pi avārijas gaisma ar tumsu un maiņstrāvas līnijas izslēgšanas detektors
• Tumšā un gaišā indikatora shēma
• Automātiska kāpņu gaisma
• Automātiska ielu gaisma
• Lāzera drošības trauksmes shēma

Nepieciešamās sastāvdaļas

• LDR
• Tranzistors (BC547)
• LM741op-amp IC
• Potenciometrs (10k)
• Pretestība (10k, 330ohm)
• Led (sarkans)
• Akumulators (9v)

LDR (no gaismas atkarīgs rezistors)

LDR ir tāda veida rezistors, kura pretestība mainās atkarībā no gaismas stipruma, kas tam krīt. To veido pusvadītāju nosaukums C admium sulfide. Kad ir tumšs, LDR pretestība ir mega vai kilograma omos, un, krītot gaismai, tā maina pretestību no mega omiem līdz dažiem simtiem omu. Tas vienkārši nozīmē, ka gaismas klātbūtne samazina LDR pretestību un tieši to izmanto, lai prognozētu dienu un nakti.

LDR darbība

LDR darbojas pēc foto vadītspējas principa, kad gaisma nokrīt uz LDR virsmas, tad LDR pretestība sāk samazināties no tās augstās vērtības, tumsā LDR pretestība ir Mega omu diapazonā un kā gaismas uz tā pretestība samazinās līdz dažu omu diapazonam. Elektroni valences joslā pāriet uz vadīšanas joslu, jo krītošajā gaismā ir augsta fotonu enerģija, nekā pusvadītāja materiālā.

Iespējas

• Šūnu pretestība ir no 400 līdz 9 kilogramiem omu, ja tiek nodrošināts lukss no 1000 līdz 10.
• Tumsā pretestība ir vismaz viens mega om.
• Kam ir 2,8 līdz 18 ms celšanās laiks un 48 līdz 120 ms kritiena laiks.
• Ar plašu spektrālās reakcijas diapazonu
• Izmaksu ziņā ekonomisks
• Augstas apkārtējās temperatūras diapazons

Pieteikumi

• Automātiska ielu gaisma
• Pozīcijas sensors
• Gaismas intensitātes mērītāji
• Apsardzes signalizācijas ķēdes
• Izmanto kopā ar LED kā šķēršļu detektoru
• Automātiskās guļamistabas gaismas

Op amp IC LM741

Darbības pastiprinātājs ir DC-kopā liels ieguvums elektronisko sprieguma pastiprinātāju. Tā ir maza mikroshēma ar 8 tapām. Operatīvais pastiprinātāja IC tiek izmantots kā salīdzinātājs, kas salīdzina divus signālus, invertējošo un neinvertējošo signālu. Op-amp IC 741 PIN2 ir invertējošs ievades terminālis, un PIN3 ir neinvertējošs ievades termināls. Šīs IC izejas tapa ir PIN6. Šīs IC galvenā funkcija ir veikt matemātiskas darbības dažādās ķēdēs.

Op-amp iekšpusē pamatā ir sprieguma salīdzinātājs, kuram ir divas ieejas, viena ir invertējoša ieeja, bet otra - neinvertējoša ieeja. Kad spriegums pie neinvertējošās ieejas (+) ir augstāks par spriegumu pie invertējošās ieejas (-), tad salīdzinātāja izeja ir AUGSTA. Un, ja invertējošās ieejas spriegums (-) ir lielāks nekā gals, kas nav apgriezts (+), tad izeja ir ZEMA .

Mūsu gaismas detektora ķēdē op-amp IC, salīdzinot punkta C un D spriegumu caur attiecīgi PIN3 un PIN2, kā mēs zinām, vai PIN3 spriegums ir lielāks par PIN2, izeja pie PIN6 būs AUGSTA un otrādi. Kad izeja HIGHs, Led sāks mirdzēt. Lai iegūtu AUGSTU izvadi, mums ir jāietekmē gaisma uz LDR, lai samazinātu tā pretestību, kas palielina spriegumu punktā C.

Tranzistors (BC547)

Tas ir NPN tranzistors, pastiprināšanas jauda ir laba arī ar pastiprinājuma vērtību no 110 līdz 800. Tas ļauj 100mA maksimālās strāvas plūsmas caur kolektora tapu un ieejas strāvas ierobežojums ir 5mA līdz pamatnes tapai, lai veiktu novirzi. Tā kā pamata tapa tur zemi, tranzistors pārvietojas, lai mainītu neobjektīvo stāvokli un nevadītu caur to strāvu (kas ir nogriešanas punkts), jo padeve nodrošina pamatnes tapu, ko tā sāk vadīt caur emitētāju uz kolektoru (kas ir piesātinošais punkts). Normālais sprieguma diapazons caur kolektoru-izstarotāju un bāzes izstarotāju ir attiecīgi 200 un 900 mV.

Mūsu ķēdē tranzistors darbojas kā gaismas slēdža slēdzis. Tā kā op-amp izeja ir augsta (tas nozīmē, ka gaisma ir vērsta uz LDR), kas pēc tam tiek ievadīta tranzistora pamatnē, tad caur kolektoru strāva sāk plūst. Kad op-amp izeja ir zema (tas nozīmē, ka tā ir tumša), tranzistors paliek izslēgtā stāvoklī, caur kolektoru un izstarotāju strāva neplūst, līdz izeja sasniedz maksimumu.

PIN kods	Piespraudes nosaukums	Apraksts
1	Kolekcionārs	Caur kolektoru ieplūst strāva
2	Bāze	Kontrolē tranzistora novirzi
3	Emiters	Pašreizējā kanalizācija caur izstarotāju

Gaismas detektora shēma:

Darbs ar

Kā mēs zinām Wheatstone tiltā, ja sprieguma krituma starpība starp nulles punktu C un D pretestības R1 un R2 attiecība ir vienāda ar pretestības R3 un R4 attiecību, kur R4 ir nezināma pretestība, R1 un R2 ir zināmi rezistori un R3 ir potenciometrs.

Šeit, mūsu gaismas detektora ķēdes shēmā, Wheatstone Bridge sastāv no viena LDR un potenciometra pirmajā rokā un diviem zināmiem pretestības lielumiem 10k ohm otrajā rokā. Gaismai, kas notiek uz LDR, tā pretestība kļūst maza, un spriegums caur punktu C palielinās, salīdzinot ar punktu D.

Op-amp IC LM741 tiek izmantots, lai salīdzinātu spriegumu gan C un D punktā, ja spriegums C daļas ir vairāk nekā D punktā, tad op-amp dot augstu izejas un ja D punkts ir vairāk spriegumu tad viens, tad op -amp dot zemu jaudu. Tā kā op-amp izeja ir augsta, tā ieslēdz tranzistoru un Led sāk mirdzēt (kas nozīmē gaismas klātbūtni), un, ja zems, tad op-amp izeja ir zema, un tranzistors paliek izslēgtā stāvoklī (tas nozīmē, ka tas ir tumšs).