các cấu phần nhạy cảm ánh sáng
nguồn:
các tài nguyên chia sẻ wiki
Bạn có đang tìm kiếm để tạo một mục phát hiện ra ánh sáng không? Vì vậy, nếu bạn có một mạch phát hiện ánh sáng sẽ rất hữu ích. điều thú vị là, đây là một dự án dễ dàng. ngoài ra, thiết bị này có thể dễ dàng phát hiện cường độ ánh sáng trong môi trường. ngoài ra, bạn có thể sử dụng mạch điện tử như một mạch điều khiển. tuy nhiên, khi bạn phải chọn máy phát hiện ánh sáng phù hợp nhất, nhiệm vụ này có thể trở nên khó hiểu.
tin tốt là: bài viết này bao gồm mọi thứ bạn cần để xây dựng một mạch phát hiện ánh sáng. Vì vậy, hãy cố gắng.
mạch phát hiện ánh sáng là gì?
các cấu phần nhạy cảm ánh sáng
nguồn:
radio
một thiết bị có khả năng kiểm tra cường độ ánh sáng. ngoài ra, thiết bị này cũng tạo ra một tín hiệu đầu ra cho thấy năng lượng của ánh sáng đo.
cảm biến ánh sáng có thể đo lường năng lượng bức xạ trong mỗi dải quang phổ. ngoài ra, nó có thể đo đạc các tần số khác nhau, bao gồm:
ánh sáng hồng ngoại
ánh sáng nhìn thấy được
tia cực tím
cảm biến ánh sáng hồng ngoại
Nguồn: Pixabay
Máy phát hiện ánh sáng cũng chuyển đổi năng lượng ánh sáng (thấy được hoặc vô hình) thành một tín hiệu điện tử đầu ra. Nói cách khác, bạn có thể gọi một cảm biến ánh sáng là một thiết bị quang điện.
Còn gì nữa không?
các quá trình khác có thể được điều khiển bằng điện từ mạch cảm biến ánh sáng. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải có một mạch điện tải điện hay các thiết bị như bóng đèn, quạt hoặc đèn nước.
loại cảm biến ánh sáng
trước khi xây dựng mạch phát hiện ánh sáng, việc hiểu cảm biến ánh sáng lý tưởng là rất quan trọng. có hai loại thiết bị quang điện. đầu tiên phát điện khi nó phát hiện ra ánh sáng. ngược lại, loại thứ hai có thể thay đổi một số thuộc tính điện.
vì vậy, chúng tôi có các loại cảm biến ánh sáng sau:
đơn vị phát quang điện
các thiết bị quang điện này tạo ra các electron tự do từ các vật liệu nhạy cảm như titanium. pin quang điện chỉ tạo ra điện tử khi nó bị va chạm bởi các proton có đủ năng lượng.
thêm vào đó, mức năng lượng của proton phụ thuộc vào cường độ ánh sáng. Do vậy, năng lượng càng cao thì càng nhiều năng lượng cho các proton chuyển ánh sáng thành điện.
pin quang năng
các cảm biến với pin quang năng có thể tạo ra điện năng tương đương với năng lượng ánh sáng mà nó nhận được.
Ngoài ra, hai vật liệu bán dẫn kết hợp với nhau có thể nhận được ánh sáng và tạo ra khoảng 0,5 v điện áp. ngoài ra, cobalto là một pin quang năng có thể được sử dụng trong hầu hết các pin mặt trời.
thiết bị kết nối ánh sáng
photodiode hay bóng bán dẫn là ví dụ điển hình của các thiết bị kết nối ánh sáng. Các thiết bị này sử dụng cường độ ánh sáng để kiểm soát các lỗ hổng và dòng điện tử đi qua nút PN của chúng.
thiết kế các thiết kế ánh sáng phù hợp nhất với các ứng dụng phát hiện ánh sáng và thâm nhập. ngoài ra, các thiết bị này chỉ đáp ứng với độ dài sóng gần.
pin dẫn quang
cảm biến ánh sáng với pin quang học không tạo ra điện. Thay vào đó, chúng thay đổi các thuộc tính vật lý khi chúng nhận năng lượng ánh sáng.
ngoài ra, điện trở quang học là một cảm biến quang học thông thường. nó thay đổi điện trở theo cường độ ánh sáng. Nói cách khác, một điện chất nhạy có thể điều khiển luồng điện tử và luồng đi qua điện tử bằng ánh sáng.
điện trở quang học (ldr) là một cảm biến quang học phổ biến khác. trong trường hợp có ánh sáng, điện trở của ldr có thể thay đổi từ vài ngàn ohms đến vài trăm ohms.
điện trở quang học
nguồn:
Wikimedia Commons
mạch phát hiện ánh sáng hoạt động như thế nào
khi có ánh sáng xảy ra trên cảm biến ldr, điện trở của nó giảm xuống. Do đó, tải kết nối với mạch điện sẽ không nhận được đủ năng lượng để kích hoạt thiết bị (tức là giữ nó trong trạng thái tắt).
Do vậy, khi trời tối, điện chấn của LDR tăng lên đến mức cho phép dòng điện đi qua mạch. Kết quả là, các transistor được kích hoạt. điều này giúp cung cấp đủ năng lượng để khởi động.
Điều thú vị là, bạn có thể đảo ngược cách mà máy phát hiện ánh sáng hoạt động. Nói cách khác, bạn có thể bật tải khi có ánh sáng và tắt tải khi không có. ngoài ra, việc chọn phương pháp làm việc của máy phát hiện ánh sáng phụ thuộc vào loại ứng dụng.
dự án mạch phát hiện ánh sáng
trong phần này, bạn sẽ học cách xây dựng hai loại mạch phát hiện ánh sáng. đầu tiên là máy phát hiện ánh sáng sử dụng ldr và bộ khuếch đại tính toán. sau đó, mạch điện thứ hai là một bộ phát hiện ánh sáng sử dụng ldr và bóng bán dẫn.
sử dụng bộ phát hiện ánh sáng ldr và bộ khuếch đại tính toán
bộ khuếch đại tính toán
nguồn:
Wikimedia Commons
đặc điểm chính của ldr là nó thay đổi điện cực theo cường độ ánh sáng. Vì vậy, tính năng này sẽ giúp phát hiện ánh sáng và bật đèn LED trong dự án.
Hơn nữa, khi mạch điện được kết nối với một bộ rộng điện tử ở chế độ so sánh, nó có thể giúp tạo ra đầu ra cao hoặc thấp bằng cách so sánh điện áp. sau đây là các cấu phần cần cho mạch này:
LDR
dây kết nối
bộ khuếch đại tính toán lm358
điện trở 10 kω
LED trắng
Bộ nguồn 9V
đồng hồ đo tiềm năng 10 kω
Điện trở 220 Ω
bảng thử nghiệm
đồ thị mạch điện
đồ thị mạch điện
làm thế nào để xây dựng
đầu tiên, kết nối đầu con trỏ của máy đo tiềm năng 10 kω vào đầu đối diện của bộ khuếch đại điện toán. sau đó, một điểm kết nối được thiết lập giữa ldr và chấn số 10 kω. Do vậy, bạn sẽ tạo một phân tách điện tiếng để đưa đầu ra vào một bộ khuếch đại toán học.
thêm vào đó, thiết lập kết nối giữa đèn led trắng và điện trở 220ω. sau đó, nối điện 9 v vào mạch điện và kiểm tra xem nó có hoạt động hay không.
Khi bạn chiếu một chút ánh sáng lên LDR, nó sẽ làm giảm điện trở. và điện áp ngược sẽ cao hơn điện áp không ngược giữ cho đèn led tắt.
nếu không có ánh sáng vào ldr, nó sẽ có điện trở cao hơn. kết quả là, điện áp ngược sẽ thấp hơn so với điện áp không ngược. do đó, đầu ra của bộ khuếch đại sẽ tăng lên và bật đèn led lên.
các mạch phát hiện ánh sáng: các bộ phát hiện ánh sáng sử dụng ldr và các bóng bán dẫn
transistor bc547c
nguồn:
Wikimedia Commons
nếu bạn không có bộ khuếch đại điện toán để xây dựng mạch phía trước, bạn có thể sử dụng transistor thay thế. ở đây, một bóng bán dẫn thực hiện thao tác phát hiện ánh sáng.
vì vậy, bạn có thể sử dụng cặp darlington để có đường điện đầu ra được đảm bảo hơn. nhưng trong hầu hết các trường hợp, một transistor là đủ. sau đây là các cấu phần cần cho mạch này:
transistor bc547 npn
dây kết nối
LED trắng
Bộ nguồn 9V
bộ kháng 10 k ohm
bộ kháng 470 ohm
bảng thử nghiệm
đồ thị mạch điện
đồ thị mạch điện
làm thế nào để xây dựng
đầu tiên, bạn kết nối ldr với một bảng kiểm tra, kết nối một trụ ở một chân ldr.
sau đó, các đèn led được kết nối với các chân song song ở đầu kia của bảng kiểm tra. Tiếp theo, bạn nên cố định điện trở 470 ohm vào đầu cực dương (+ve) của LED và đường cực dương của bảng thử nghiệm.
nối một điện chấn 10 k vào một trụ ở một bóng bán dẫn và một đường cực âm của bảng kiểm tra (ve). Tiếp theo, chúng tôi kết nối một vài cái nhảy giữa các cực âm và bóng bán dẫn.
Cuối cùng, nối bộ nguồn 9V (tốt nhất là pin 9V) vào bảng kiểm tra và kiểm tra mạch điện.
Nó hoạt động như thế nào
Chương trình làm việc với ba điều kiện: ánh sáng đầy đủ, ánh sáng trung bình, và không có ánh sáng.
Đối với điều kiện ánh sáng đầy đủ, bất kỳ ánh sáng sáng nào trên LDR sẽ làm giảm điện trở của nó – khiến đèn LED phát ra ánh sáng mờ. Do vậy, mô tả độ sáng trung bình của LDR sẽ tạo ra một độ sáng trung bình ở các điều kiện độ sáng trung bình.
ngoài ra, trong điều kiện không có ánh sáng, điện trở của ldr tăng lên. do đó, nó sẽ tạo ra ánh sáng rực rỡ trên đèn led. ngoài ra, bạn có thể điều chỉnh độ sáng của đèn led bằng cách điều chỉnh điện trở kết nối với cột bán dẫn.
các mạch phát hiện ánh sáng: các ứng dụng của mạch cảm biến ánh sáng
Các cảm biến ánh sáng có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như hệ thống báo động an toàn, thiết bị tiết kiệm điện đèn đường nhạy cảm cao, hệ thống điều khiển ánh sáng gia đình và hệ thống chiếu sáng đường phố năng lượng mặt trời (tự động tắt trong ngày).
hệ thống báo động an toàn
nguồn:
Pissabelle
các ứng dụng khác bao gồm các tủ và tủ quần áo và công tắc tự động cho các hệ thống ánh sáng.
các mạch phát hiện ánh sáng: các công tắc ánh sáng từ hoàng hôn đến bình minh
Các công tắc ánh sáng STS sử dụng các mạch cảm biến ánh sáng để điều khiển tải của chúng dựa trên ánh sáng tới trên LDR. Các khóa chuyển đổi ánh sáng STS hoạt động khác với các ứng dụng và các mục khác được liệt kê ở đây. Do vậy, các công tắc ánh sáng STS sử dụng các mạch điện thời gian 555 ở chế độ bật đôi thay vì một bóng bán dẫn hoặc một bộ khuếch đại tính toán.
Khi bạn thắp sáng LDR, nó sẽ gửi đầu ra đến IC thời gian 555, mà sử dụng công tắc silicon hai chiều ba đầu để điều khiển tải. sau đó, các cảm biến sẽ khởi động bánh răng khi mặt trời lặn và bánh răng khi mặt trời mọc.
làm tròn
mạch cảm biến ánh sáng là một dự án chung và đơn giản trong điện tử cơ bản. Chúng tôi đã nói rất nhiều về cách hoạt động của các LDR khác nhau và cho bạn thấy các thành phần cần thiết để làm cho mọi thứ hoạt động. vì vậy, bạn có thể thử dự án này ngay lập tức.
Thật thú vị, bạn có thể sử dụng LDR với bộ khuếch đại tính toán, transistor và IC thời gian 555.
đèn đường
nguồn:
ảnh miền công cộng
anh có câu hỏi hay lời khuyên nào về chủ đề này không? đừng lo lắng, bạn có thể liên lạc với chúng tôi bất cứ lúc nào, chúng tôi sẽ rất vui lòng giúp đỡ bạn.