Kültéri és utcai lámpák vezérlése, Háztartási gépek stb. jellemzően manuálisan működtetik. A kézi működtetés nemcsak kockázatos, hanem energiapazarlást is okoz az üzemeltető személyzet gondatlansága és ezen elektromos készülékek felügyeletének szokatlan körülményei miatt. Ennélfogva egy fényérzékelő áramkör használatával könnyen kezelhetjük a terheléseket, mivel ez megkönnyíti a terhelések automatikus kapcsolását. Ebben a cikkben beszéljünk röviden arról, hogyan készítsünk automatikus fényérzékelő áramkört.
Mi az a szenzor?
Az érzékelők típusai
Mielőtt a fényérzékelőről folytatnánk a vita tárgyát, először is beszéljünk róla mi az érzékelő . A mennyiségek vagy események változásának észlelésére és a kimenetek megfelelő előállítására használt eszköz érzékelőnek nevezhető. Vannak különféle típusú érzékelők például tűzérzékelő, ultrahangos érzékelő, fényérzékelő, hőmérséklet szenzor , IR-érzékelő, érintésérzékelő, páratartalom-érzékelő, nyomásérzékelő stb.
Mi az a fényérzékelő?
A speciális érzékelőt, amely a nappali fényintenzitás alapján működik (mesterséges fény is), fényérzékelőnek nevezzük. Különböző típusú fényérzékelők léteznek, mint például fotovoltaikus cella, fototranzisztor, fotorezisztor, fotocső, fotoradiátor cső, fotodióda, töltéssel összekapcsolt eszköz stb. De, Fényfüggő ellenállás (LDR) vagy a fotorezisztor egy speciális típusú fényérzékelő, amelyet ebben az automatikus fényérzékelő áramkörben használnak. Ezek a fényfüggő ellenállások passzívak és nem termelnek elektromos energiát.
LDR - fényfüggő ellenállás
De a fényfüggő ellenállás ellenállása a nappali fényintenzitás változásával változik (az LDR-en megvilágított fény alapján). Az LDR piszkos és durva külső környezetben is használható, mivel robusztus természetű. Ezért a kültéri világításhoz és automatikus utcai világítási áramkörök Az LDR-t előnyben részesítik más fényérzékelőkhöz képest.
LDR-rezisztencia a fényintenzitás változásával
Az LDR a változtatható ellenállás és ellenállását a fényintenzitás szabályozza. A nagy ellenállású félvezető anyagot és a fényvezető képességű kadmium-szulfidot használják fényfüggő ellenállások tervezésére.
LDR ellenállás Vs fényerősség
Éjszaka, ha az LDR érzékelőn megvilágított fény csökken, akkor az LDR ellenállás nagyon magasra megy (néhány mega ohm körül). Nappal, ha a fényt megvilágítják az LDR-en, akkor az LDR ellenállása alacsony (néhány száz Ohm körüli). Ezért az LDR ellenállása és az LDR-re megvilágított fény fordítottan arányos egymással, és a fenti grafikon fordított arányosságukat képviseli.
Az LDR-nek két kapcsa van, amelyek hasonlítanak az általános két kapcsos ellenálláshoz, de az LDR tetején hullám alakú kialakításból áll. Az LDR fő hátránya, hogy a fény természetétől függetlenül a fényfüggő ellenállás érzékeny a rajta megvilágított fényre (legyen az természetes vagy mesterséges fény).
Mi az a fényérzékelő áramkör?
Az automatikus fényérzékelő áramkör használható az elektromos készülékek, például a fény, a ventilátor, a hűtő, a légkondicionáló, az utcai fény stb. Automatikus vezérlésére. A terhelések működésének vezérléséhez vagy kapcsolásához szükséges munkaerő kiküszöbölhető az automatikus fényérzékelő áramkör használatával, amely a fényérzékelőre eső nappali fény intenzitása alapján működik. Így automatikus fényérzékelő áramkörnek nevezhetjük.
Az utcai lámpák autópályákon történő szabályozásának hagyományos módszere kockázatos folyamat, és árampazarlást is okoz.
Most beszéljük meg, hogyan készítsünk fényérzékelő áramkört. Az automatikus fényérzékelő áramkör különféle felhasználással tervezhető elektromos és elektronikus alkatrészek . Az ebben az áramkörben használt fő komponensek a fényérzékelő (LDR), a Darlington páros tranzisztorok és a relé. Mielőtt megvitatnánk a fényérzékelő áramkör működését, ismernünk kell az automatikus fényérzékelő áramkör tervezésénél használt különféle alkatrészek működését.
Darlington Pair
Darlington pár tranzisztor
A két tranzisztort, amelyek egymáshoz kapcsolódnak, Darlington-párnak nevezik. Ez Darlington páros tranzisztor nagyon nagy áramerősítésű egyetlen tranzisztornak tekinthető. Általában, ha az alapfeszültség nagyobb, mint 0,7 V, akkor a tranzisztor bekapcsol. De ha egy Darlington-párra gondolunk, mivel két tranzisztort be kell kapcsolni, az alapfeszültségnek 1,4 V-nak kell lennie.
Relé
Relé
Váltó játszik nagy szerepe van az automatikus fényérzékelő áramkörben az elektromos készülékek aktiválásához vagy a terhelésnek az automatikus fényérzékelő áramkörhöz való csatlakoztatásához a váltóáramú hálózattal együtt. Általában a relé egy tekercsből áll, amely feszültség alá kerül, ha elegendő ellátást kap.
Gyakorlati fényérzékelő áramkör működése
Gyakorlati fényérzékelő áramkör működése
Ha a nappali fény az LDR-re esik (nappali), akkor az LDR-nek nagyon alacsony az ellenállása (néhány 100 ohm). Ezért az áramellátás az LDR-en és az ellenálláson keresztül jut a földre. Ennek oka az áram, az alacsony ellenállási út elve. Tehát a relétekercsnek nincs elegendő áramellátása ahhoz, hogy elegendő tápellátást kapjon az áramellátáshoz, ami a terhelés kikapcsolását eredményezi.
Hasonlóképpen, ha a sötétség az LDR-re esik, akkor az LDR-nek nagy az ellenállása (kevés mega ohm). Ennélfogva az LDR nagyon nagy ellenállása miatt nem áramlik (vagy nagyon kevesebb) áram. Az alacsony ellenállású úton áthaladó áram miatt a Darlington pár tranzisztor alapfeszültségének növekedése meghaladja az 1,4 V-ot. Így a relé tekercs áramellátást kap, és a terhelés bekapcsol az éjszakai időben.
Fényérzékelő áramkör-gyakorlati alkalmazások
Az automatikus fényérzékelő áramkör számos praktikus tervezéshez használható beágyazott rendszerek alapú projektek . Néhány fényérzékelő áramkörön alapuló projekt napenergia-autós világítási rendszerként sorolható be, nappali automatikus kikapcsolással, biztonsági riasztórendszerrel fotó elektromos érzékelő , napnyugta és napfelkelte közötti világítás kapcsoló, az Arduino nagy érzékenységű LDR alapú energiatakarékos volt az utcai fényvezérlő rendszerhez stb.
Automatikus Esti BE-től Reggel Kikapcsolt fényig
Automatikus Éva bekapcsolása a reggeli kikapcsolásig
A automatikus alkonyat hajnalig az LDR fényérzékelő alapján működik. Az alkonyattól hajnalig fényérzékelő áramkör automatikusan kikapcsolja a terhelést a reggeli időben (mivel a nappali fény az LDR-re esik). Hasonlóképpen, az esti órákban (amikor sötétség borul az LDR-re) a terhelés automatikusan bekapcsol.
Érdekel a tervezés elektronikai projektek saját felelősséggel? Nyugodtan forduljon hozzánk bármilyen műszaki segítségért az elektromos és elektronikai projektekkel kapcsolatban, az alábbi megjegyzések szakaszban tegye meg észrevételeit, javaslatait, ötleteit és kérdéseit.
