Die Steuerung von Außen- und Straßenlaternen, Haushaltsgeräte usw. werden normalerweise manuell bedient. Der manuelle Betrieb ist nicht nur riskant, sondern verursacht auch Stromverschwendung aufgrund der Nachlässigkeit des Bedienpersonals und auch ungewöhnlicher Bedingungen bei der Überwachung dieser Elektrogeräte. Daher können wir durch Verwendung einer Lichtsensorschaltung die Lasten leicht bedienen, da dies das automatische Schalten der Lasten erleichtert. Lassen Sie uns in diesem Artikel kurz erläutern, wie eine automatische Lichtsensorschaltung hergestellt wird.
Was ist ein Sensor?
Arten von Sensoren
Bevor wir über den Lichtsensor sprechen, lassen Sie uns in erster Linie darüber diskutieren Was ist ein Sensor? . Das Gerät, das zur Erfassung der Änderung von Mengen oder Ereignissen und zur geeigneten Erzeugung der Ausgänge verwendet wird, kann als Sensor bezeichnet werden. Es gibt verschiedene Arten von Sensoren wie Feuersensor, Ultraschallsensor, Lichtsensor, Temperatursensor , IR-Sensor, Berührungssensor, Feuchtigkeitssensor, Drucksensor usw.
Was ist Lichtsensor?
Der spezielle Sensortyp, der auf der Tageslichtintensität basiert (auch künstliches Licht), wird als Lichtsensor bezeichnet. Es gibt verschiedene Arten von Lichtsensoren wie Photovoltaikzellen, Fototransistoren, Fotowiderstände, Fotoröhren, Fotovervielfacherröhren, Fotodioden, ladungsgekoppelten Vorrichtungen usw. Aber, Lichtabhängiger Widerstand (LDR) oder Fotowiderstand ist ein spezieller Typ eines Lichtsensors, der in dieser automatischen Lichtsensorschaltung verwendet wird. Diese lichtabhängigen Widerstände sind passiv und erzeugen keine elektrische Energie.
LDR - Lichtabhängiger Widerstand
Der Widerstand des lichtabhängigen Widerstands ändert sich jedoch mit der Änderung der Tageslichtintensität (basierend auf dem am LDR beleuchteten Licht). LDR kann auch in schmutzigen und rauen äußeren Umgebungen verwendet werden, da es von Natur aus robust ist. Daher für Außenbeleuchtung und automatische Straßenbeleuchtungskreise LDR wird gegenüber anderen Lichtsensoren bevorzugt.
LDR-Widerstand bei Änderung der Lichtintensität
LDR ist a variabler Widerstand und sein Widerstand wird durch die Lichtintensität gesteuert. Das hochohmige Halbleitermaterial und Cadmiumsulfid (mit Photoleitfähigkeit) werden verwendet, um lichtabhängige Widerstände zu entwerfen.
LDR-Widerstand gegen Lichtintensität
Wenn in der Nacht das am LDR-Sensor leuchtende Licht abnimmt, ist der LDR-Widerstand sehr hoch (um einige Mega-Ohm). Wenn tagsüber das Licht am LDR leuchtet, ist der Widerstand des LDR niedrig (etwa einige hundert Ohm). Daher sind der Widerstand von LDR und das auf LDR beleuchtete Licht umgekehrt proportional zueinander und der obige Graph repräsentiert ihre umgekehrte Proportionalität.
Der LDR verfügt über zwei Anschlüsse, die einem allgemeinen Widerstand mit zwei Anschlüssen ähneln. Der LDR besteht jedoch oben aus einem wellenförmigen Design. Der Hauptnachteil des LDR besteht darin, dass der lichtabhängige Widerstand unabhängig von der Art des Lichts empfindlich auf das darauf beleuchtete Licht reagiert (ob es sich um natürliches oder künstliches Licht handelt).
Was ist eine Lichtsensorschaltung?
Die automatische Lichtsensorschaltung kann zur automatischen Steuerung von Elektrogeräten wie Licht, Lüfter, Kühler, Klimaanlage, Straßenlaterne usw. verwendet werden. Durch die Verwendung dieser automatischen Lichtsensorschaltung, die auf der Intensität des auf den Lichtsensor fallenden Tageslichts basiert, kann die Arbeitskraft zum Steuern oder Schalten des Betriebs von Lasten eliminiert werden. Wir können es daher als automatische Lichtsensorschaltung bezeichnen.
Die herkömmliche Methode zur Steuerung von Straßenlaternen auf Autobahnen ist ein riskanter Prozess und verursacht auch Stromverschwendung.
Lassen Sie uns nun diskutieren, wie eine Lichtsensorschaltung hergestellt wird. Die automatische Lichtsensorschaltung kann unter Verwendung verschiedener ausgelegt werden elektrische und elektronische Komponenten . Die Hauptkomponenten, die in dieser Schaltung verwendet werden, sind Lichtsensor (LDR), Darlington-Paartransistoren und ein Relais. Bevor wir über die Funktionsweise der Lichtsensorschaltung sprechen, müssen wir die Funktionsweise verschiedener Komponenten kennen, die beim Entwurf der automatischen Lichtsensorschaltung verwendet werden.
Darlington-Paar
Darlington-Paartransistor
Die zwei hintereinander geschalteten Transistoren werden als Darlington-Paar bezeichnet. Dies Darlington-Paartransistor kann als einzelner Transistor mit einer sehr hohen Stromverstärkung betrachtet werden. Wenn die Basisspannung größer als 0,7 V ist, wird der Transistor im Allgemeinen eingeschaltet. Wenn wir jedoch ein Darlington-Paar betrachten, muss die Basisspannung 1,4 V betragen, da zwei Transistoren eingeschaltet werden müssen.
Relais
Relais
Ein Relais spielt Eine wichtige Rolle in der automatischen Lichtsensorschaltung zur Aktivierung der Elektrogeräte oder zum Anschluss der Last an die automatische Lichtsensorschaltung zusammen mit dem Wechselstromnetz. Im Allgemeinen besteht das Relais aus einer Spule, die bei ausreichender Versorgung erregt wird.
Praktischer Arbeitsbetrieb des Lichtsensor-Schaltkreises
Praktischer Arbeitsbetrieb des Lichtsensor-Schaltkreises
Wenn das Tageslicht auf den LDR fällt (tagsüber), hat der LDR einen sehr geringen Widerstand (wenige 100 Ohm). Daher geht die Stromversorgung über LDR und Widerstand zur Erde. Dies ist auf das Prinzip des Stroms mit geringem Widerstand zurückzuführen. Die Relaisspule hat also keine ausreichende Stromversorgung, um genügend Strom zu erhalten, um erregt zu werden, was dazu führt, dass die Last im ausgeschalteten Zustand bleibt.
Wenn die Dunkelheit auf den LDR fällt, hat der LDR ebenfalls einen hohen Widerstand (wenige Mega-Ohm). Daher fließt aufgrund des sehr hohen Widerstands von LDR kein (oder sehr viel weniger) Strom durch. Der Stromfluss durch den niederohmigen Pfad bewirkt nun, dass die Basisspannung des Darlington-Paar-Transistors mehr als 1,4 V erreicht. Somit wird die Relaisspule erregt und die Last wird während der Nachtzeit eingeschaltet.
Schaltungspraktische Anwendungen für Lichtsensoren
Die automatische Lichtsensorschaltung kann zum Entwerfen zahlreicher praktischer verwendet werden Projekte auf Basis eingebetteter Systeme . Einige auf Lichtsensoren basierende Projekte können als solares Autobahnbeleuchtungssystem mit automatischer Abschaltung bei Tag und Sicherheitsalarmsystem von aufgeführt werden Fotoelektrischer Sensor Arduino verwaltete einen hochempfindlichen LDR-basierten Energiesparmodus für ein Straßenlaternen-Steuerungssystem usw.
Automatisches Licht von Abend EIN bis Morgen AUS
Automatisches Licht von Eveing ON bis Morning OFF
Das automatische Dämmerung bis zum Morgengrauen funktioniert basierend auf dem LDR-Lichtsensor. Der Lichtsensorkreis der Dämmerung bis zum Morgengrauen schaltet die Last während der Morgenzeit automatisch aus (wenn das Tageslicht auf LDR fällt). In ähnlicher Weise wird die Last während der Abendzeit (wenn die Dunkelheit auf LDR fällt) automatisch eingeschaltet.
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