Ljusdetektorkrets med hjälp av vetestensbro

"Ögon känner vad sinnet ser." Som denna LDR (ljusberoende resistor) känsla om det finns någon ljuskälla inom sitt avkänningsområde. Det är sant att du manuellt kan stänga av och sätta på vilket ljus som helst, men någon gång visar människor slarv som kan orsaka slöseri med el. För att övervinna detta problem kommer vi att visa dig att hur man gör en ljusdetektorkrets (som hjälper till att känna av ljuset) och du kan lägga till ett relä för att använda AC-hushållsapparaterna beror på känslan av ljus. Även om vi tidigare har skapat en del Light Detector Circuit men den här gången använder vi Wheatstone Bridge-konceptet för att driva LDR.

Kontrollera våra andra kretsar som använder LDR för ljusdetektering:

• Mörk detektor med LDR och 555 timer IC
• Raspberry Pi Emergency Light med mörker och nätströmsledningsdetektor
• Mörk och ljus indikatorkrets
• Automatisk trappljus
• Automatisk gatubelysning
• Lasersäkerhetslarmkrets

Nödvändiga komponenter

• LDR
• Transistor (BC547)
• LM741op-amp IC
• Potentiometer (10k)
• Motstånd (10k, 330ohm)
• Led (röd)
• Batteri (9v)

LDR (ljusberoende motstånd)

LDR är en typ av motstånd vars motstånd varierar med ljusstyrkan som faller över den. Den består av ett halvledarnamn C- admiumsulfid. När det är mörkt är LDR: s motstånd i mega eller kilo ohm och när ljuset faller ändras det motståndet från mega ohm till några hundra ohm. Det betyder helt enkelt att närvaron av ljus minskar motståndet hos LDR och det är så det används för att förutsäga dag och natt.

Arbetar med LDR

LDR fungerar på principen om fotokonduktivitet, när ljuset faller på ytan av LDR börjar motståndet från LDR att minska från ett högt värde på det, i mörkret är motståndet hos LDR inom Mega ohm och eftersom ljuset inträffar på den minskar motståndet till ett intervall på några ohm. Elektronerna i valensbandet hoppar till ledningsbandet på grund av att de har hög energi av fotoner i det infallande ljuset än halvledarmaterialet.

Funktioner

• Cellmotstånd är 400 ohm till 9 kilo ohm, när lux av 1000 till 10 tillhandahålls.
• I mörker är motståndet minst en mega ohm.
• Har 2,8 till 18 ms stigningstid och 48 till 120 ms falltid.
• Har ett brett spektrum av spektralsvar
• Ekonomisk i kostnad
• Högt omgivningstemperaturområde

Applikationer

• Automatisk gatubelysning
• Positionssensor
• Ljusintensitetsmätare
• Inbrottslarmkretsar
• Används tillsammans med LED som hinderdetektor
• Automatiska sovrumslampor

Op amp IC LM741

En operationsförstärkare är en DC-kopplad elektronisk spänningsförstärkare med hög förstärkning. Det är ett litet chip med 8 stift. En operationsförstärkare IC används som en komparator som jämför de två signalerna, den inverterande och icke-inverterande signalen. I Op-amp IC 741 är PIN2 en inverterande ingångsterminal och PIN3 är en icke-inverterande ingångsterminal. Utgångsstiftet på denna IC är PIN6. Huvudfunktionen för denna IC är att göra matematisk drift i olika kretsar.

Op-amp har i princip spänningskomparator inuti, som har två ingångar, en är inverterande ingång och andra är icke-inverterande ingång. När spänningen vid icke-inverterande ingång (+) är högre än spänningen vid inverterande ingång (-), är utgången från komparatorn HÖG. Och om spänningen för inverterande ingång (-) är högre än icke-inverterande ände (+), så är utgången LÅG .

I vår ljusdetektorkrets jämförs op-amp IC med spänningen för punkten C och D genom PIN3 respektive PIN2, eftersom vi vet om spänningen vid PIN3 är mer än PIN2, kommer utgången vid PIN6 att vara HÖG och vice versa. När utgången HÖGER kommer LED att lysa. För att få den HÖGA utgången måste vi infalla ljus på LDR för att minska dess motstånd vilket ökar spänningen vid punkt C.

Transistor (BC547)

Det är en NPN-transistor, förstärkningskapaciteten är också bra eftersom den har ett förstärkningsvärde på 110 till 800. Det tillåter 100 mA maximalt strömflöde genom kollektorstiftet och ingångsströmgränsen är 5 mA till basstiftet för förspänning. Eftersom basstiftet hålls marken går transistorn för att vända förspänt tillstånd och leder inte ström genom den (vilket är avskärningspunkten), eftersom strömförsörjningen till basstiftet börjar leda genom sändaren till kollektorn (vilket är mättnadspunkten). Det normala spänningsområdet genom kollektor-emitter respektive bas-emitter är 200 respektive 900mV.

I vår krets fungerar transistorn som en omkopplare för lysdioden. Eftersom utgången från op-amp hög (betyder att ljuset pekar på LDR) som sedan matas till basen på transistorn, sedan ström genom kollektorn för att sända börjar strömma. När ut-förstärkarens utgång är låg (betyder att den är mörk), förblir transistorn i avstängt tillstånd, ingen ström strömmar genom kollektorn till sändaren tills utgången blir hög.

Pinkod	Pin-namn	Beskrivning
1	Samlare	Strömmen strömmar in genom kollektorn
2	Bas	Kontrollerar förspänningen av transistorn
3	Emitter	Strömmen rinner ut genom sändaren

Kretsschema över ljusdetektor:

Arbetar av

Som vi vet i Wheatstone bridge, om skillnaden i spänningsfall är noll mellan punkt C och D är förhållandet mellan motstånd R1 och R2 lika med förhållandet mellan motstånd R3 och R4, där R4 är det okända motståndet, är R1 och R2 kända motstånd och R3 är potentiometern.

Här i vårt kretsschema för ljuddetektor består Wheatstone Bridge av en LDR och potentiometer i den första armen och två kända motstånd på 10k ohm i den andra armen. När ljuset inträffar på LDR blir motståndet lågt och spänningen genom punkt C ökar jämfört med punkt D.

En Op-amp IC LM741 används för att jämföra spänningen för både punkt C och D, om spänningen i punkt C är mer än punkt D så ger op-förstärkaren hög uteffekt och om punkt D har mer spänning då en då -amp ger låg effekt. Eftersom op-amp-utgången är hög slår den på transistorn och LED-lampan börjar lysa (vilket innebär närvaro av ljus) och om den är låg är op-amp-utgången låg och transistorn förblir i av-tillstånd (vilket betyder att det är mörkt).