Rangkaian detektor cahaya menggunakan jembatan Wheatstone

Mata merasakan apa yang dilihat pikiran. Seperti ini LDR (resistor bergantung cahaya) merasakan jika ada sumber cahaya dalam rentang penginderaannya. Memang benar bahwa Anda dapat mematikan dan menyalakan lampu secara manual, tetapi kadang-kadang manusia menunjukkan kecerobohan yang dapat menyebabkan pemborosan listrik. Untuk mengatasi masalah ini, kami akan menunjukkan kepada Anda bahwa cara membuat Rangkaian Detektor Cahaya (yang membantu dalam merasakan cahaya) dan Anda dapat menambahkan relai untuk mengoperasikan peralatan AC Home tergantung pada sensasi cahaya. Meskipun sebelumnya kami telah membuat beberapa Rangkaian Detektor Cahaya namun kali ini kami menggunakan konsep Jembatan Wheatstone untuk mengoperasikan LDR.

Periksa sirkuit kami yang lain yang menggunakan LDR untuk deteksi cahaya:

• Detektor Gelap menggunakan LDR dan IC Timer 555
• Raspberry Pi Emergency Light dengan Darkness dan AC Power Line Off Detector
• Sirkuit Indikator Gelap dan Terang
• Lampu Tangga Otomatis
• Lampu Jalan Otomatis
• Sirkuit Alarm Keamanan Laser

Komponen yang Diperlukan

• LDR
• Transistor (BC547)
• IC LM741op-amp
• Potensiometer (10k)
• Resistensi (10k, 330ohm)
• Led (merah)
• Baterai (9v)

LDR (Light Dependent Resistor)

LDR merupakan jenis resistor yang resistansinya berbeda-beda sesuai dengan kekuatan jatuhnya cahaya. Ini terdiri dari nama semikonduktor C admium sulfida. Saat gelap, resistansi LDR dalam mega atau kilo ohm dan saat cahaya turun, resistansi itu berubah dari mega ohm menjadi beberapa ratus ohm. Ini berarti bahwa kehadiran cahaya mengurangi resistansi LDR dan begitulah penggunaannya untuk memprediksi siang dan malam.

Bekerja dari LDR

LDR bekerja berdasarkan prinsip konduktivitas foto, ketika cahaya jatuh ke permukaan LDR maka resistansi LDR mulai menurun dari nilai yang tinggi, dalam gelap resistansi LDR berada dalam kisaran Mega ohm dan saat terjadi cahaya di atasnya resistansi menurun ke kisaran beberapa ohm. Elektron di pita valensi melompat ke pita konduksi, karena memiliki energi foton yang tinggi dalam cahaya datang kemudian bahan semikonduktor.

fitur

• Resistansi sel adalah 400ohms hingga 9 kilo ohm, saat lux 1000 hingga 10 disediakan.
• Dalam gelap resistansi minimal satu mega ohm.
• Memiliki waktu naik 2,8 hingga 18ms dan waktu musim gugur 48 hingga 120ms.
• Memiliki jangkauan spektrum yang luas
• Hemat biaya
• Kisaran suhu lingkungan tinggi

Aplikasi

• Lampu Jalan Otomatis
• Sensor posisi
• Pengukur intensitas cahaya
• Sirkuit alarm pencuri
• Digunakan bersama dengan LED sebagai detektor halangan
• Lampu Kamar Tidur Otomatis

Op amp IC LM741

Sebuah penguat operasional adalah DC-coupled gain tinggi tegangan elektronik penguat. Ini adalah chip kecil yang memiliki 8 pin. Sebuah IC penguat operasional digunakan sebagai pembanding yang membandingkan dua sinyal, sinyal pembalik dan non-pembalik. Dalam Op-amp IC 741 PIN2 adalah terminal input pembalik dan PIN3 adalah terminal input non-pembalik. Pin keluaran dari IC ini adalah PIN6. Fungsi utama IC ini adalah melakukan operasi matematika di berbagai rangkaian.

Op-amp pada dasarnya memiliki Pembanding Tegangan di dalamnya, yang memiliki dua input, satu input pembalik dan input non-pembalik. Ketika tegangan pada masukan non-pembalik (+) lebih tinggi dari tegangan pada masukan pembalik (-), maka keluaran dari komparator adalah TINGGI. Dan jika tegangan input pembalik (-) lebih tinggi dari ujung non-pembalik (+), maka output adalah RENDAH .

Pada rangkaian light detector kita, IC op-amp membandingkan tegangan titik C dan D melalui PIN3 dan PIN2 masing-masing, seperti yang kita ketahui jika tegangan pada PIN3 lebih dari PIN2 maka keluaran pada PIN6 akan TINGGI dan sebaliknya. Saat output TINGGI, Led akan mulai menyala. Untuk mendapatkan output TINGGI kita harus menyalakan lampu pada LDR untuk mengurangi resistansinya yang meningkatkan tegangan pada titik C.

Transistor (BC547)

Ini adalah transistor NPN, kapasitas amplifikasinya juga bagus karena memiliki nilai gain 110 hingga 800. Hal ini memungkinkan aliran arus maksimum 100mA melalui pin kolektor dan batas arus input 5mA ke pin dasar untuk biasing. Ketika pin basis menjaga ground, transistor bergerak ke kondisi bias terbalik dan tidak mengalirkan arus melewatinya (yang merupakan titik Cut-Off), karena suplai diberikan ke pin basis itu mulai berjalan melalui emitor ke kolektor (yang merupakan titik jenuh). Rentang tegangan normal melalui kolektor-emitor dan basis-emitor masing-masing adalah 200 dan 900mV.

Di rangkaian kami, transistor berfungsi sebagai sakelar untuk LED. Sebagai keluaran dari op-amp tinggi (artinya cahaya mengarah pada LDR) yang kemudian diumpankan ke basis transistor kemudian arus melalui collector ke emitor mulai mengalir. Ketika keluaran op-amp rendah (artinya gelap), transistor dalam kondisi mati tidak ada arus yang mengalir melalui kolektor ke emitor sampai keluarannya tinggi.

Nomor PIN	Nama Pin	Deskripsi
1	Pengumpul	Arus mengalir melalui kolektor
2	Mendasarkan	Mengontrol bias transistor
3	Emitor	Arus mengalir keluar melalui emitor

Diagram Sirkuit Detektor Cahaya:

Bekerja dari

Seperti yang kita ketahui pada jembatan Wheatstone, jika perbedaan penurunan tegangan adalah nol antara titik C dan D maka rasio tahanan R1 dan R2 sama dengan rasio tahanan R3 dan R4, di mana R4 adalah resistansi yang tidak diketahui, diketahui R1 dan R2. resistor dan R3 adalah potensiometer.

Di sini, di diagram rangkaian detektor Cahaya kami, Jembatan Wheatstone terdiri dari satu LDR dan potensiometer di lengan pertama dan dua resistansi yang diketahui 10k ohm di lengan kedua. Karena insiden cahaya pada LDR, resistansi menjadi rendah dan tegangan melalui titik C meningkat dibandingkan dengan titik D.

Sebuah Op-amp IC LM741 digunakan untuk membandingkan tegangan dari kedua titik C dan D, jika tegangan dari titik C lebih dari titik D maka op-amp memberi output tinggi dan jika titik D memiliki lebih tegangan maka satu kemudian op -amp memberikan output rendah. Karena output op-amp tinggi maka transistor menyala dan Led mulai menyala (yang artinya ada cahaya) dan jika rendah maka keluaran op-amp rendah dan transistor tetap dalam kondisi off (yang artinya gelap).