Việc kiểm soát đèn đường và ngoài trời, đồ gia dụng , v.v., thường được vận hành bằng tay. Việc vận hành thủ công không chỉ rủi ro mà còn gây hao phí điện năng do nhân viên vận hành sơ suất và các điều kiện bất thường trong việc giám sát các thiết bị điện này. Do đó, bằng cách sử dụng mạch cảm biến ánh sáng, chúng ta có thể dễ dàng vận hành các tải vì nó tạo điều kiện cho việc chuyển đổi tải tự động. Trong bài viết này, chúng ta hãy cùng nhau thảo luận ngắn gọn về cách làm một mạch cảm biến ánh sáng tự động.

Cảm biến là gì?

Các loại cảm biến

Trước khi thảo luận về cảm biến ánh sáng, trước hết, chúng ta hãy thảo luận về cảm biến là gì . Thiết bị được sử dụng để phát hiện sự thay đổi về số lượng hoặc sự kiện và tạo ra các đầu ra một cách thích hợp có thể được gọi là một cảm biến. Có các loại cảm biến chẳng hạn như cảm biến lửa, cảm biến siêu âm, cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ , Cảm biến hồng ngoại, cảm biến cảm ứng, cảm biến độ ẩm, cảm biến áp suất, v.v.

Cảm biến ánh sáng là gì?

Loại cảm biến đặc biệt hoạt động dựa trên cường độ ánh sáng ban ngày (cả ánh sáng nhân tạo) được gọi là cảm biến ánh sáng. Có nhiều loại cảm biến ánh sáng khác nhau như tế bào quang điện, phototransistor, photoresistor, phototube, ống nhân quang, photodiode, thiết bị ghép điện tích, v.v.,. Nhưng, Điện trở phụ thuộc ánh sáng (LDR) hay photoresistor là một loại cảm biến ánh sáng đặc biệt được sử dụng trong mạch cảm biến ánh sáng tự động này. Các điện trở phụ thuộc vào ánh sáng này là thụ động và không tạo ra bất kỳ năng lượng điện nào.

LDR - Điện trở phụ thuộc ánh sáng

Tuy nhiên, điện trở của điện trở phụ thuộc vào ánh sáng thay đổi theo sự thay đổi của cường độ ánh sáng ban ngày (dựa trên ánh sáng được chiếu sáng trên LDR). LDR cũng có thể được sử dụng trong môi trường bên ngoài bẩn và thô ráp, vì nó có bản chất gồ ghề. Do đó, để chiếu sáng ngoài trời và mạch đèn đường tự động LDR được ưu tiên hơn so với các cảm biến ánh sáng khác.

Kháng LDR với sự thay đổi về Cường độ ánh sáng

LDR là một biến trở và điện trở của nó được điều khiển bởi cường độ ánh sáng. Vật liệu bán dẫn điện trở cao và Cadmium Sulfide (thể hiện hiện tượng quang dẫn) được sử dụng để thiết kế các điện trở phụ thuộc vào ánh sáng.

Kháng LDR Vs Cường độ ánh sáng

Vào ban đêm, nếu ánh sáng chiếu trên cảm biến LDR giảm, thì điện trở LDR sẽ rất cao (khoảng vài Mega Ohms). Vào ban ngày, nếu ánh sáng được chiếu sáng trên LDR, thì điện trở của LDR sẽ thấp (khoảng vài trăm Ohms). Do đó, điện trở của LDR và ánh sáng được chiếu sáng trên LDR tỷ lệ nghịch với nhau và đồ thị trên biểu diễn tỷ lệ nghịch của chúng.

“phần mềm thiết kế cad miễn phí tốt nhất ”

Có hai đầu cuối đối với LDR tương tự như một điện trở hai đầu cuối nói chung, nhưng LDR bao gồm thiết kế hình sóng ở trên cùng. Nhược điểm chính của LDR là, bất kể bản chất của ánh sáng, điện trở phụ thuộc ánh sáng rất nhạy cảm với ánh sáng chiếu vào nó (cho dù đó là ánh sáng tự nhiên hay nhân tạo).

Mạch cảm biến ánh sáng là gì?

Mạch cảm biến ánh sáng tự động có thể được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện như đèn, quạt, máy làm mát, điều hòa, đèn đường, v.v. một cách tự động. Có thể loại bỏ nhân lực điều khiển hoặc chuyển đổi hoạt động của tải bằng cách sử dụng mạch cảm biến ánh sáng tự động này hoạt động dựa trên cường độ ánh sáng ban ngày chiếu vào cảm biến ánh sáng. Như vậy, chúng ta có thể gọi nó là mạch cảm biến ánh sáng tự động.

Phương pháp thông thường để điều khiển đèn đường trên đường cao tốc là một quá trình đầy rủi ro và cũng gây lãng phí điện năng.

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về cách tạo một mạch cảm biến ánh sáng. Mạch cảm biến ánh sáng tự động có thể được thiết kế bằng nhiều linh kiện điện và điện tử . Các thành phần chính được sử dụng trong mạch này là cảm biến ánh sáng (LDR), cặp bóng bán dẫn Darlington và một rơ le. Trước khi thảo luận về hoạt động làm việc của mạch cảm biến ánh sáng, chúng ta phải biết hoạt động của các thành phần khác nhau được sử dụng trong thiết kế mạch cảm biến ánh sáng tự động.

Darlington Pair

Bóng bán dẫn cặp Darlington

Hai bóng bán dẫn được nối ngược trở lại được gọi là cặp Darlington. Điều này Bóng bán dẫn cặp Darlington có thể được coi là một bóng bán dẫn duy nhất có mức khuếch đại hiện tại rất cao. Nói chung, nếu điện áp cơ bản lớn hơn 0,7v, thì bóng bán dẫn sẽ BẬT. Nhưng, nếu chúng ta xem xét một cặp Darlington, vì hai bóng bán dẫn được yêu cầu BẬT, điện áp cơ bản phải là 1,4v.

Chuyển tiếp

Tiếp sức phát một vai trò chính trong mạch cảm biến ánh sáng tự động để kích hoạt các thiết bị điện hoặc để kết nối tải với mạch cảm biến ánh sáng tự động cùng với nguồn điện AC. Nói chung, rơle bao gồm một cuộn dây được cung cấp năng lượng khi nó được cung cấp đủ.

Hoạt động làm việc của mạch cảm biến ánh sáng thực tế

Nếu ánh sáng ban ngày rơi vào LDR (ban ngày), thì LDR sẽ có điện trở rất thấp (vài 100ohms). Do đó, nguồn điện đi xuống đất thông qua LDR và điện trở. Điều này là do nguyên tắc của đường dẫn hiện tại, điện trở thấp. Vì vậy, cuộn dây rơ le không có đủ nguồn cung cấp đủ để có điện dẫn đến tình trạng phụ tải vẫn ở trạng thái tắt.

Tương tự, nếu bóng tối phủ lên LDR, thì LDR sẽ có điện trở cao (vài Mega ohms). Do đó, không (hoặc rất ít) dòng điện chạy qua do điện trở rất cao của LDR. Bây giờ, dòng điện chạy qua đường dẫn có điện trở thấp làm tăng điện áp cơ sở của bóng bán dẫn cặp Darlington lên đến hơn 1,4v. Do đó, cuộn dây rơ le được cung cấp năng lượng và phụ tải bật vào ban đêm.

Mạch cảm biến ánh sáng-Ứng dụng thực tế

Mạch cảm biến ánh sáng tự động có thể được sử dụng để thiết kế nhiều các dự án dựa trên hệ thống nhúng . Một vài dự án dựa trên mạch cảm biến ánh sáng có thể được liệt kê như hệ thống chiếu sáng đường cao tốc năng lượng mặt trời với chức năng tự động tắt vào ban ngày, hệ thống cảnh báo an ninh bằng cảm biến điện ảnh , công tắc chiếu sáng từ hoàng hôn đến bình minh, Arduino quản lý trình tiết kiệm điện dựa trên LDR có độ nhạy cao cho hệ thống điều khiển đèn đường, v.v.

Tự động BẬT buổi tối đến Buổi sáng TẮT Đèn

Tự động BẬT giao thừa đến sáng TẮT đèn

Các ánh sáng hoàng hôn đến bình minh tự động hoạt động dựa trên cảm biến ánh sáng LDR. Mạch cảm biến ánh sáng từ hoàng hôn đến bình minh tự động tắt tải trong thời gian buổi sáng (khi ánh sáng ban ngày rơi vào LDR). Tương tự, trong thời gian buổi tối (khi bóng tối phủ trên LDR), tải sẽ tự động bật.

Bạn có quan tâm đến thiết kế dự án điện tử tự mình? Vui lòng liên hệ với chúng tôi để nhận bất kỳ trợ giúp kỹ thuật nào liên quan đến các dự án điện và điện tử bằng cách đăng nhận xét, đề xuất, ý tưởng và truy vấn của bạn trong phần nhận xét bên dưới.