LDR (抵抗性光センサー)を使用して、単純な光検出回路または光検出器を構築し、システムに当たる光の強度に関連するシステムのオン/オフを制御します。
必要なコンポーネント:
- LDR(光依存型レジスター)
- BC547トランジスタ
- 導いた
- バッテリー9VDC
- ポテンショメータ(5KΩ)
- 抵抗器(1KΩ)
- 接続線
- ブレッドボード
LDR(光依存抵抗器):
多くのフォトセンサーがありますが、非常に一般的で安価で使いやすいものは、過酷な条件でも効果的に機能するLDRです。
LDRは、光子またはそれに当たる光の変化に応じて抵抗が変化するため、フォトレジスターとも呼ばれます。LDRは主に半導体材料である硫化カドミウム(CdS)を使用して作られています。下の画像に見られるように、LDRは、一方の端からもう一方の端までジグザグの軌跡を持つ2端子デバイスです。CdSがある下に分離層があります。
暗闇では、LDRの抵抗はMΩの範囲で非常に高く、光にさらされると減少します。LDRシンボルとその光および抵抗との図的関係を以下に示します。
光検出器センサーの回路図:
光検出器の回路は非常にシンプルで、非常に少ないコンポーネントで簡単に構築できます。あなたが見ることができるようにLDRの回路図は、2つの小さな回路として区別することができます。a)LDR(LDR1)とポテンショメータ(RV1)を使用して作成された分圧器b)トランジスタBC547 Q1を使用して作成されたスイッチング回路の出力(LED D1)。
分圧回路は、2セットの抵抗を使用して合計VCC = 9V DCを2セットの電圧レベルに分割し、合計入力の一部を出力に与えることを可能にします。この場合、RV1の両端の電圧がトランジスタQ1に与えられます。
パートa) 分圧器とその簡単な計算を理解しましょう:
分圧器の出力V計算するための一般式Oを抵抗R1とR2と入力VとIN : -
Vo(V R2)を計算するには、R2を2つの抵抗R1とR2の合計で割って、合計入力電圧VINを掛けたものを考慮する必要があります。
Vo = × VIN
同様に、私たちの回路では、分圧器のo / p電圧、つまりVRV1を計算する必要があります。
V RV1 = × V 、IN
上記の式は、固定値に正確に使用できます。
ただし、この場合、LDRによって光が検出され、LEDがオンになっていると、次のような結果になります。
V IN = 9V、RV1 =1kΩ (ポット位置)、V RV1 = 0.7 V; R LDR1 =11857Ω (≈11kΩ -12kΩ)
ここでは、可変抵抗RV2を使用して、暗闇でオフにするLDRの感度を選択しました。つまり、LEDをオフにする速度または光の強度を選択できます。これは非常に効率的な方法であり、可変ポットを使用することで、光の必要性と目的の多くを達成できます。ポットは、さまざまなアプリケーションに応じてしきい値電圧を決定する柔軟性を提供します。
パートb) は、オン/オフ回路を切り替える単純なトランジスタです。ご存知のように、BC547トランジスタはベースからエミッタへの電圧が0.7 V以上のときにオンになり、0.7V未満の場合はオフになります。
上の画像は、このLDR回路のシミュレーションを示しています。暗い場合は、LEDはオフのままで、明るい場合は、LEDがオンになります。