Işığa Bağımlı Dirençler (LDR'ler) tekrar meshedilmiş fotodirençler olarak karşımıza çıkıyor. elektronik bileşenler Dirençleri doğrudan maruz kaldıkları ışık miktarına bağlıdır. LDR'lerin direnci, ışık seviyeleri arttıkça azalır ve azaldıkça artar. Bu işlevsellik, onları ışık algılamaya dayalı uygulamalarda oldukça kullanışlı hale getirir. Örneğin, alacakaranlıkta otomatik olarak yanan sokak lambalarında kullanırız ve aynı zamanda ışığa duyarlı modern cihazların vazgeçilmez bir parçasıdırlar.
O zaman bu çok önemlidir PCB üreticileri LDR'lerin hangi rolü oynadığını anlamak için. Tasarımcıların, ışık kontrollü sistemlere kıyasla daha basit tasarımları daha verimli bir şekilde yapmalarını sağlarlar. LDR'ler, kamera, ışık ölçer veya alarm sistemi gibi otomatik aydınlatma sistemleri tasarlarken devrelerinizi geliştirmenize yardımcı olabilir.
Burada, LDR'lerin ne olduğunu, neye benzediğini, türlerini, nasıl çalıştığını ve nerede kullanıldıklarını öğreneceğiz. Projelerinizde uygulayabileceğiniz ve modern elektronikte neden önemli olduklarını anlayabileceğiniz bilgilere sahip olacaksınız.
LDR Tanımı ve Daha Fazlası
Bir LDR, bir fotodirençtir pasif elektronik bileşen Direnci, üzerine düşen ışığın yoğunluğuna göre değişir. Karanlıkta veya düşük ışıkta direnci yüksekken, parlak güneş ışığında direnci çok düşüktür. Bu özellik, LDR'leri ışık seviyelerine göre algılama veya kontrol gerektiren devreler için uygun hale getirir.
Bunları otomatik sokak lambaları veya ışıkla aktive olan alarmlar gibi en yaygın uygulamalarda bulabilirsiniz. LDR nedir? Bu, davranışı etrafındaki ışık yoğunluğuna bağlı olan ve ışığa duyarlı uygulamalarda çok önemli olan bir dirençtir.
LDR Sembolü
Devre şeması, üzerinde iki ok bulunan ters dikdörtgen bir dirençten oluşur. Bu bileşene ışık vurur. Neredeyse her yerde kullanılabilir, ancak ülkeden ülkeye biraz farklılık gösterir. Bu bağlamda, örneğin, bu diyagramlardaki bazı okların yönü veya açısı diğer ülkelerde farklı olabilir. Bu sembol, ışığa bağımlı herhangi bir devrede LDR'yi tanımlamayı çok kolaylaştırır ve bu nedenle çoğu otomatik sistemin bir parçasıdır.
LDR Yapısı
LDR sensörü, kadmiyum sülfür (CdS) adı verilen bir yarı iletken malzemeden yapılır. Bu, ışığa duyarlı olduğu için LDR'nin merkez noktasını oluşturur. Genellikle iletken hale getirilebilen iki kontak arasına zikzak veya spiral şeklinde yerleştirilir. Yarı iletken üzerine ışık düştüğünde direnci düşer ve bu da devrede daha fazla akım akışına neden olur.
Dış kabuk bazen yarı saydamdır ve ışığın fotodirençlere geçmesine izin vermek için iç kısımları kırabilir. Bu nedenle, çok basit bir tasarıma sahip olan LDR'ler, otomatik aydınlatma, fotoğrafçılık veya ışıkla algılama gibi uygulamalarda oldukça iyi çalışır.
LDR için özellikler
Belirli bir devre için uygun bir LDR seçimi, genellikle fotodiyot veya daha genel olarak fotodirenç özelliklerine aşina olmayı gerektirir. İki önemli parametre, parlak ışıkta birkaç yüz ohm'dan tamamen karanlıkta birkaç megaohm'a kadar değişen direnç aralığı ve LDR'lerin genellikle düşük güç devrelerinde kullanılması isteği nedeniyle genellikle düşük güç değerleridir. Bu aynı zamanda tepki süresi veya ışık yoğunluğundaki bir değişikliğe ne kadar hızlı tepki vereceği anlamına gelir. Spektral hassasiyet, LDR'nin algılayabileceği dalga boylarını tanımlar ve kullanımını ışık koşullarına bağlı hale getirir.
PCBasic Hakkında
Projelerinizde zaman paradır ve PCBtemel alır. PCBasic bir PCB montaj şirketi her seferinde hızlı ve kusursuz sonuçlar veren kapsamlı PCB montaj hizmetleri Her adımda uzman mühendislik desteği sağlayarak her panoda en yüksek kaliteyi garanti altına alıyoruz. Önde gelen bir PCB montaj üreticisi, Tedarik zincirinizi kolaylaştıran tek noktadan çözüm sunuyoruz. Gelişmiş çözümlerimiz ile iş ortaklığı yapıyoruz. PCB prototip fabrikası Hızlı geri dönüşler ve güvenebileceğiniz üstün sonuçlar için.
LDR Türleri ve Kullanım Örnekleri
LDR'ler veya fotodirençler iki türe ayrılır: içsel ve dışsal.
İçsel Fotodirenç:
gerçek LDR Saf yarı iletken malzemelerden üretilirler. Bu malzemeler neredeyse ihmal edilebilir iletkenliğe sahiptir, ancak saf yarı iletken yapıları nedeniyle daha iletken olabilirler. İçsel bir LDR'de, elektronlar değerlik bandından iletim bandına uyarılır. Bu, üzerlerine düşen ışık nedeniyle olur ve bu da direnci azaltır.
İçsel fotodirençler, hassasiyet spektral aralığının çok yüksek olduğu yerlerde kullanılır. Görünür ışık spektrumuna duyarlıdır ve ışığa karşı çok hassas cihazların gerekli olduğu yerlerde kullanılır. Tipik uygulamaları arasında ışık ölçerler ve güneş enerjisi ölçüm cihazları bulunur.
Dışsal Fotodirenç:
Dışsal fotodirençler, belirli bir ışık dalga boyuna kadar hassasiyeti mümkün kılmak için safsızlıklarla katkılanmıştır. Bu tür LDR'lerde kullanılan çeşitli malzemeler arasında kadmiyum sülfür ve kadmiyum selenür en yaygın kullanılanlardır. Safsızlık katkısı, dirençlerin daha yüksek dalga boylu ışığa, hatta kızılötesi ışığa duyarlılığını artırır. Dışsal LDR'ler, kızılötesi dedektörler, gece görüş sistemleri ve alev algılama gibi çoğu özel uygulamada kullanılmıştır.
İki tür LDR olmasına rağmen, avantajları uygulamaya bağlıdır. İçsel fotodirençler genel ışık algılama uygulamalarına daha uygunken, dışsal fotodirençler, görünmeyen bir kaynak tarafından aydınlatılan belirli aydınlatma ortamlarında uygulamalara sahiptir.
LDR Çalışma Prensibi
LDR, ışık yoğunluğundaki değişime bağlı olarak değiştiği ilkesine dayanır. Basitçe açıklamak gerekirse, LDR, direnci ışık yoğunluğuyla ters orantılı olarak değişen bir fotodirençtir.
Süreç nedir?
· Çok fazla ışık olmadığında LDR-kadmiyum sülfür malzemesi daha az serbest elektrona sahip olur ve bu da yüksek dirence neden olur.
· LDR'de, düşen ışık, enerji transferi yoluyla fotonların o madde içindeki elektronlarla çarpışmasına neden olur.
· Elektronlara enerji vererek değerlik bandından iletkenlik bandına atlamalarını sağlar, böylece serbest elektron sayısı artar.
· Serbest elektronlar çok daha az dirençlidir; bu, daha fazla akım akışının gerekli olmasının bir diğer nedenidir, çünkü serbest hareket eden elektronlar bunu destekler.
Bu fotoelektrik etki, ışığın LDR malzemesine maruz kalmasıyla oluşan yük taşıyıcılarının sayısında artışa neden olur. Aydınlatma ne kadar güçlüyse,
· Daha fazla foton emer. Daha fazla elektron yayar.
· Direnç daha da düşer ve daha fazla akımın geçmesine izin verir.
LDR'ler ışığa bağımlı uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
· Aydınlatma sistemlerinin otomasyonuyla artık geceleri sokak lambaları otomatik olarak yanıyor.
· Kamera pozometreleri: Işık yoğunluğu pozlamanın doğruluğunu sağlar.
· Işığa duyarlı güvenlik ve alarm sistemleri.
Ortam ışığı gerektiren sistemlerin kontrol devrelerinde LDR'ler çok temel bir yere sahiptir, çünkü ışığa göre dirençleri değişmektedir.
Fotodirenç Performansı
Frekans Hassasiyeti
LDR, ışık dalga boyu üzerindeki etkileriyle birlikte çalışır. LDR'nin direnci, ultraviyole ile kızılötesi arasındaki dalga boylarına göre değişir. LDR'nin en iyi performansı, kullanılan malzemenin frekans aralıkları dahilindeki görünür ışıkla elde edilir. Kadmiyum sülfür içeren LDR, görünür ışık spektrumunda en hassas olanıdır.
Bu nedenle, insan görsel tepkisinin referans noktası haline geldiği uygulamalar için en uygunudurlar. Bu tür devre tasarımları, iyi bir kontrol sağlamak için, ilgili ışık türü hakkında LDR'lerin spesifik frekans tepkisinin bilinmesini gerektirir.
Gecikme
Bu LDR'ler, ışık yoğunluğundaki bir miktar değişime veya bir başka deyişle, bu ışık değişiminin ilgili dirence dönüşmesine kadar geçen bir gecikmeye tepki verir. Bu durum, özellikle karanlık bir odadan yoğun ışıklı gün ışığına geçildiğinde, bazı durumlarda çok uzun ve rahatsız edici olabilir.
Milisaniye cinsinden ölçülür ve LDR'nin malzemesine ve yoğunluğuna bağlıdır. Bu nedenle, gecikme süresi, örneğin bir ışık kaynağının gerçek zamanlı tepki vermesini gerektiren kameralar için alarm veya pozlama sistemleri gibi uygulamalarda tasarımcılar tarafından dikkate alınmalıdır.
Fotodirenç Avantajları ve Dezavantajları
LDR'nin Faydaları
LDR'ler, onları çeşitli uygulamalar için uygun kılan muazzam pratik avantajlara sahiptir. Bu, büyük ölçüde LDR'lerin uygun fiyatlı olmasından kaynaklanmaktadır, çünkü üretimlerinde kullanılan malzemeler nispeten ucuzdur. LDR'lerin herhangi bir devreye entegrasyonu, minimum ek parça gerektirdiğinden olabildiğince basittir; bu nedenle tasarımı mümkün olduğunca basittir.
Uzun mesafeli ilişkiler genellikle tüketici elektroniğinden ağır sanayiye kadar uzanır. endüstriyel ekipman ve neredeyse her koşulda ışık algılamaya kolayca adapte olurlar. Işık seviyelerine karşı aşırı hassasiyetleri nedeniyle, çoğunlukla otomatik aydınlatma kontrolleri, gece lambaları ve kameralarda pozlama kontrolü uygulamalarında kullanılırlar.
Tüm bunlar uygun maliyetli, kullanımı kolay ve oldukça uygulanabilir olmaya devam ediyor. Tüm bunlar, LDR'lerin ışık algılama uygulamalarında neden kullanılmaya devam ettiğini açıklıyor.
Sınırlamalar ve Zorluklar
LDR'lerin birçok avantajı olmasına rağmen, bazı sınırlamaları da vardır. Bunlar nispeten yavaş tepki veren cihazlardır; bu nedenle, ışıktaki hızlı değişimlere karşı performansları düşer. Sıcaklıklara karşı hassastırlar; ışık uygulanmadan dirençteki değişim, devre tasarımını biraz karmaşık hale getirir. Işığa duyarlılığı oldukça geniş olduğundan, yüksek hassasiyetli ölçümler için en uygun seçenek değildir.
Bu faktörler, doğruluk ve hızın çok daha önemli olduğu yüksek performanslı operasyonlarda onları pek pratik kılmaz.
Fotodirenç Uygulamaları
Ortak Kullanımlar
Bu sensörler, çoğunlukla ortam ışığı seviyelerinin tespiti ve buna bağlı olarak elektrik devresinde meydana gelen değişikliklerin izlenmesi gibi çeşitli uygulamalara sahiptir. Otomatik sokak lambası sistemlerindeki uygulamaları, ışıkların alacakaranlıkta devreye girmesini ve şafak vakti sönmesini sağlayarak LDR'leri en yaygın kullanım alanlarından biri haline getirir. Ayrıca, günümüzde kamera sistemlerinde pozlama kontrolü için de kullanılmaktadır ve kamera, çevredeki ışık yoğunluğundaki artışa göre ayarları otomatik olarak değiştirebilir.
Ayrıca, LDR'ler alarmlar, saatler ve dimmer anahtarları için fotoreseptörlerin temel bileşenleridir. Endüstride, tarımsal seralardan geçen ışık miktarını ölçmek için kullanılır. Otomatik olarak çalışan pencere panjurlarını kontrol etmek için de kullanılır ve bu da çeşitli disiplinlerde pratik uygulamalarının kanıtıdır.
Devre örnekleri
LDR'lerin birçok uygulaması, çevredeki ortam ışığı koşullarına göre cihazları açıp kapatan ışığa duyarlı anahtar veya durum değiştirme rölesi gibi geniş ve basit devre tasarımlarında kolayca kullanılabilir. Diğer uygulamalar arasında, LDR'nin çıkış voltajını ortam ışığı koşullarına göre ayarladığı bir voltaj bölücü devresi yer alır.
Daha zor bir uygulama, otomobil fanları veya ışık yoğunluğu ölçerler gibi ışığa bağımlı sistemleri kontrol etmek için birkaç LDR'yi operasyonel amplifikatörlerle çoklamaktır. Bu tür devreler, LDR kullanımının çok sayıda elektronik sistemde potansiyelini göstermekten öteye gitmez.
Fotodirenç nasıl çalışır?
LDR'nin veya fotodirencin en temel işlevi, ışık yoğunluğundaki değişime bağlı olarak direncini artırıp iletkenliğini azaltabilmesidir. Bu nedenle, fotonlar malzemeye çarptığında emilir ve elektronların bir kısmı iletim bandına geçerek devrenin direncini düşürür.
LDR, karanlıkta daha yüksek bir direnç gibi davranır çünkü bu elektronları harekete geçirecek ışık enerjisi yoktur. Işık yoğunluklarına göre direnci doğrusal olarak değişir; bu nedenle LDR'ler, değişken ışık kontrolü gibi uygulamalar için son derece uygundur.
Bir devredeki LDR, algılanan ışığa bağlı olarak akım miktarını değiştiren değişken bir direnç gibi davranır. Mekanizması basit ve verimli olduğundan, otomatik aydınlatma devrelerinden kameralardaki ışık sensörleri gibi karmaşık cihazlara kadar birçok cihazda kullanılır. Bir LDR'nin direncindeki artış, diğer cihazları çalıştırmak için daha sonra işlenebilecek değişken voltaj sinyallerine dönüşür.
SSS
LDR sensörü nedir?
Işık Bağımlı Direnç (LDR) sensörü, ışık yoğunluğunu bir ışık kaynağı aracılığıyla ayırt edebilen bir cihazdır. algılayıcı. Uygun ışık koşullarında direnci azalır, bu da etrafındaki ışık değişimini ölçmeyi kolaylaştırır.
LDR sensörü ne için kullanılır?
LDR sensörleri, ışık seviyelerinin algılanması gereken otomatik aydınlatmalarda, ışığa duyarlı alarmlarda ve parlaklık kontrolünde kullanılır.
LDR sembolü nasıl okunur?
LDR sembolü, direnci temsil eden bir dikdörtgendir ve üzerinde ışığın bileşene düştüğünü gösteren iki ok bulunur.
LDR'ler ile Fotodiyotlar arasındaki farklar nelerdir?
LDR'ler, üzerlerine ışık düştüğünde pasif olarak direnç değiştirirken, fotodiyotlar aktif olarak akım üretmeye devam eder. LDR'lerin hızı ve çözünürlüğü, ışık yoğunluğundaki değişikliklere hızlı tepki veren fotodiyotlara göre çok daha yavaş ve daha az hassastır.
