Как проверить фоторезистор: Как проверить фоторезистор мультиметром — Морской флот

Содержание

Как проверить фоторезистор мультиметром - Морской флот

Фоторезисторами называют полупроводниковые приборы, проводимость которых меняется под действием света.

Рис. 2.2. Монокристаллический фоторезистор

Рис. 2.3. Пленочный фоторезистор

Рис. 2.4. Включение фоторезистора в цепь постоянного тока

Конструкция монокристаллического и пленочного фоторезисторов показана на рис. 2.2, 2.3. Основным элементом фоторезистора является в первом случае монокристалл, а во втором — тонкая пленка полупроводникового материала.

Если фоторезистор включен последовательно с источником напряжения (рис. 2.4) и не освещен, то в его цепи будет протекать темновой ток:

где Е — ЭДС источника питания;

RT — величина электрического сопротивления фоторезистора в темноте, называемая темновым сопротивлением;

RH — сопротивление нагрузки.

При освещении фоторезистора энергия фотонов расходуется на перевод электронов в зону проводимости. Количество свободных электронно-дырочных пар возрастает, сопротивление фоторезистора падает, и через него течет световой ток, обусловленный формулой:

Разность между световым и темновым током дает значение тока 1ф, получившего название первичного фототока проводимости

Когда лучистый поток мал, первичный фототок проводимости практически безынерционен и изменяется прямо пропорционально величине лучистого потока, падающего на фоторезистор. По мере возрастания величины лучистого потока увеличивается число электронов проводимости. Двигаясь внутри вещества, электроны сталкиваются с атомами, ионизируют их и создают дополнительный поток электрических зарядов, получивший название вторичного фототока проводимости. Увеличение числа ионизированных атомов тормозит движение электронов проводимости. В результате этого изменения фототока запаздывают во времени относительно изменений светового потока, что определяет некоторую инерционность фоторезистора.

Основные характеристики фоторезисторов

Фоторезистор (от фото- и резистор), представляет собой полупроводниковый резистор, омическое сопротивление которого определяется степенью освещенности. В основе принципа действия фоторезисторов лежит явление фотопроводимости полупроводников. Фотопроводимость — увеличение электрической проводимости полупроводника под действием света. Причина фотопроводимости — увеличение концентрации носителей заряда — электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Светочувствительный слой полупроводникового материала в таких сопротивлениях помещен между двумя токопроводящими электродами. Под воздействием светового потока электрическое сопротивление слоя меняется в несколько раз (у некоторых типов фотосопротивлений оно уменьшается на два-три порядка). В зависимости от применяемого слоя полупроводникового материала фотосопротивления подразделяются на сернисто-свинцовые, сернисто-кадмиевые, сернисто-висмутовые и поликристаллические селено-кадмиевые. Фотосопротивления обладают высокой чувствительностью, стабильностью, они экономичны и надежны в эксплуатации. В целом ряде случаев они с успехом заменяют вакуумные и газонаполненные фотоэлементы.

Основные характеристики фотосопротивлений:

• Темновое сопротивление (сопротивление в полной темноте), варьируется в обычных приборах от 1000 до 100000000 Ом.

где Ai — фототок, равный разности токов в темноте и на свету; Ф — световой поток; U — приложенное напряжение.

• Предельное рабочее напряжение (как правило от 1 до 1000 В).

• Среднее относительное изменение сопротивления в процентах (обычно лежит в пределах 10…99,9%):

где RT и Rc — сопротивление в темноте и в освещенном состоянии соответственно.

• Средняя кратность изменения сопротивления (как правило от 1 до 1000). Определяется соотношением: RT/RC.

Схема включения фоторезисторов показана на рис. 2.5.

При определенном освещении сопротивление фотоэлемента уменьшается, а, следовательно, сила тока в цепи возрастает, достигая значения, достаточного для работы какого-либо

Рис. 2.5. Электрическая схема включения фоторезистора

Рис. 2.6. ВАХ фоторезистора

устройства (схематично показано в виде некоторого сопротивления нагрузки). Полезный сигнал для дальнейшего усиления или управления другими устройствами снимают параллельно RHarp.

Основными характеристиками фоторезисторов являются:

• Вольт-амперная (ВАХ), характеризующая зависимость фототока (при постоянном световом потоке Ф) или темнового тока от приложенного напряжения. Для фоторезисторов эта зависимость практически линейна (рис. 2.6). Закон Ома нарушается только при высоких напряжениях, приложенных к фоторезистору.

Световая (люкс-амперная), характеризующая зависимость фототока от падающего светового потока постоянного спектрального состава. Полупроводниковые фоторезисторы имеют нелинейную люкс-амперную характеристику (рис. 2.7). Наибольшая чувствительность получается при малых освещенностях. Это позволяет использовать фоторезисторы для измерения очень малых интенсивностей излучения. При увеличении освещенности световой ток растет примерно пропорционально корню квадратному из освещенности. Наклон люкс-амперной характеристики зависит от приложенного к фоторезистору напряжения.

Рис, 2.7. Зависимость тока от светового потока, падающего на рабочую поверхность фоторезистора

Рис. 2.8. Зависимость спектральной характеристики от материала фоторезистора

Рис. 2.9. Зависимость фототока фоторезистора от частотной модуляции светового потока

• Спектральная, характеризующая чувствительность фоторезистора при действии на него потока излучения постоянной мощности определенной длины волны. Спектральная характеристика определяется материалом, используемым для изготовления светочувствительного элемента. Сернисто-кад- миевые фоторезисторы имеют высокую чувствительность в видимой области спектра, селенисто-кадмиевые — в красной, а сернисто-свинцовые — в инфракрасной. Это хорошо демонстрирует рис. 2.8.

Частотная, характеризующая чувствительность фоторезистора при действии на него светового потока, изменяющегося с определенной частотой. Наличие инерционности у фоторезисторов приводит к тому, что величина их фототока зависит от частоты модуляции падающего на них светового потока — с увеличением частоты светового потока фототок уменьшается (см. рис. 2.9). Инерционность ограничивает возможности применения фоторезисторов при работе с переменными световыми потоками высокой частоты.

Рабочее напряжение Up — постоянное напряжение, приложенное к фоторезистору, при котором обеспечиваются номинальные параметры при длительной его работе в заданных эксплуатационных условиях.

Максимально допустимое напряжение фоторезистора Umax — максимальное значение постоянного напряжения, приложенного к фоторезистору, при котором отклонение его параметров от номинальных значений не превышает указанных пределов при длительной работе в заданных эксплуатационных условиях.

Темновое сопротивление RT — сопротивление фоторезистора в отсутствие падающего на него излучения в диапазоне его спектральной чувствительности.

Световое сопротивление Rc — сопротивление фоторезистора, измеренное через определенный интервал времени после начала воздействия излучения, создающего на нем освещенность заданного значения.

Кратность изменения сопротивления KR — отношение тем- нового сопротивления фоторезистора к сопротивлению при определенном уровне освещенности (световому сопротивлению).

Допустимая мощность рассеяния — мощность, при которой не наступает необратимых изменений параметров фоторезистора в процессе его эксплуатации.

Общий ток фоторезистора — ток, состоящий из темнового тока и фототока.

Фототок — ток, протекающий через фоторезистор при указанном напряжении на нем, обусловленный только воздействием потока излучения с заданным спектральным распределением.

Удельная чувствительность — отношение фототока к произведению величины падающего на фоторезистор светового потока на приложенное к нему напряжение, мкА/(лм-В):

где 1ф — фототок, равный разности токов, протекающих по фоторезистору в темноте и при определенной (200 лк) освещенности, мкА;

Ф — падающий световой поток, лм; U — напряжение, приложенное к фоторезистору, В.

Интегральная чувствительность — произведение удельной чувствительности на предельное рабочее напряжение:

Постоянная времени тф — время, в течение которого фото- ток изменяется на 63%, т.е. в е раз. Постоянная времени характеризует инерционность прибора и влияет на вид его частотной характеристики.

Рис. 2.10. Иллюстрация нарастания и спада фототока в зависимости от освещенности фоторезистора

При включении и выключении света фототок возрастает до максимума (рис. 2.10) и спадает до минимума не мгновенно. Характер и длительность кривых нарастания и спада фототока во времени существенно зависят от механизма рекомбинации неравновесных носителей в данном материале, а также от величины интенсивности света. При малом уровне инжекции нарастание и спад фототока во времени можно представить экспонентами с постоянной времени т, равной времени жизни носителей в полупроводнике. В этом случае при включении света фототок будет нарастать и спадать во времени по закону:

где 1ф — стационарное значение фототока при освещении.

По кривым спада фототока во времени можно определить время жизни т неравновесных носителей.

В качестве материалов для фоторезисторов широко используются сульфиды, селениды и теллуриды различных элементов, а также соединения типа AlMBv. В инфракрасной области могут быть использованы фоторезисторы на основе PbS, PbSe, PbTe, InSb, в области видимого света и ближнего спектра ультрафиолета — CdS.

Сегодня фоторезисторы широко применяются во многих отраслях науки и техники. Это объясняется их высокой чувствительностью, простотой конструкции, малыми габаритами и значительной допустимой мощностью рассеяния. Значительный интерес представляет использование фоторезисторов в опто- электронике. В радиолюбительских конструкциях фоторезисторы применяются как световые датчики в устройствах слежения и автоматики, автоматических и фотореле в быту, в охранных системах.

Регистрация оптического излучения

Для регистрации оптического излучения его световую энергию преобразуют в электрический сигнал, который затем измеряют обычным способом. При этом преобразовании обычно используют следующие физические явления:

• генерацию подвижных носителей в твердотельных фотопрово- дящих детекторах;

• изменение температуры термопар при поглощении излучения, приводящее к изменению термо-ЭДС;

• эмиссию свободных электронов в результате фотоэлектрического эффекта с фоточувствительных пленок.

Наиболее важными типами оптических детекторов являются:

Схема включения полупроводникового фотодетектора приведена на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Схема подключения полупроводникового фотоэлемента

Полупроводниковый кристалл последовательно соединен с резистором R и источником постоянного напряжения U. Оптическая волна, которую нужно зарегистрировать, падает на кристалл и поглощается им, возбуждая при этом электроны в зону проводимости (или в полупроводниках р-типа — дырки в валентную зону). Такое возбуждение приводит к уменьшению сопротивления Rd полупроводникового кристалла и, следовательно, к увеличению падения напряжения на сопротивлении R, которое при ARd/Rd « 1 пропорционально плотности падающего потока. В качестве примера рассмотрим энергетические уровни одного из наиболее распространенных полупроводников — германия, легированного атомами ртути. Атомы Нд в германии являются акцепторами с энергией ионизации 0,09 эВ. Следовательно, для того чтобы поднять электрон с верхнего уровня валентной зоны и чтобы атом Нд (акцептор) сумел захватить его, необходим фотон с энергией не менее 0,09 эВ (т.е. фотон с длиной волны короче 14 мкм). Обычно кристалл германия содержит небольшое количество N

D донорных атомов, которым при низких температурах энергетически выгодно отдавать свои валентные электроны большому количеству NA акцепторных атомов. При этом возникает равное количество положительно ионизированных донорных и отрицательно ионизированных акцепторных атомов. Так как концентрация акцепторов NA » ND, большинство атомов-акцепторов остается незаряженными.

Главным преимуществом полупроводниковых фотодетекторов по сравнению с фотоумножителями является их способность регистрировать длинноволновое излучение, поскольку создание подвижных носителей в них не связано с преодолением значительного поверхностного потенциального барьера.

Недостатком же их является небольшое усиление по току. Чтобы выходной импульс мог управлять различными электронными системами, его необходимо многократно усилить. Таким усилителем может быть одно-двухкаскадный транзисторный усилитель или операционный усилитель. Чтобы фотовозбуждение носителей не маскировалось тепловым возбуждением, полупроводниковые фотодетекторы не должны эксплуатироваться в средах с высокими температурами, иначе их необходимо охлаждать.

Фоторезистор представляет собой полупроводниковый резистор, сопротивление которого резко уменьшается при воздействии на его светочувствительный элемент электромагнитного излучения.

Чтобы проверить фоторезистор, соединяют последовательно источник э. д. е., миллиамперметр и собственно затемненный фоторезистор.

Ток полного отклонения миллиамперметра должен быть равен 2-З мА.

Зафиксировав значение темнового тока, удаляют светонепроницаемую перегородку и замечают второе показание прибора, то есть, ток, протекающий через фоторезистор при воздействии на него обычного рассеянного света или потока излучения какого-нибудь источника световой энергии.

Если второе показание превосходит первое в десятки или сотни раз, го проверяемый фоторезистор считают исправным.

Для получения более точных и исчерпывающих сведений о фоторезисторе снимают следующие характеристики:

а) люкс-амперную, представляющую собой зависимость тока, протекающего через фоторезистор, от интенсивности падающего на него потока излучения;

б) спектральную, определяющую чувствительность фоторезистора при действии на него излучения определенной длины волны;

в) вольтамперную, позволяющую устанавливать пределы линейности характеристики и сопротивление фоторезистора;

г) частотную, характеризующую инерционность фоторезистора.

Необходимые для оценки и применения фоторезисторов сведения

Чтобы предотвратить необратимые изменения параметров бескорпусных фоторезисторов, которые могут произойти вследствие нагрева их паяльником, рекомендуется соединять выводы бескорпусных фоторезисторов с другими элементами схемы не пайкой, а прижимными контактами.

Алгоритм поиска неисправности

Визуальный осмотр

Любой ремонт начинается с внешнего осмотра платы. Нужно без приборов просмотреть все узлы и особое внимание обратить на пожелтевшие, почерневшие части и узлы со следами сажи или нагара. При внешнем осмотре вам может помочь увеличительное стекло или микроскоп, если вы работаете с плотным монтажом SMD компонентов. Разорванные детали могут указывать не только на локальную проблему, но и проблему в элементах обвязки этой детали. Например, взорвавшийся транзистор мог за собой утянуть и пару элементов в обвязке.

Не всегда пожелтевшая от температуры область на плате указывает на последствия выгорания детали. Иногда так получается в результате долгой работы прибора, при проверке все детали могут оказаться целыми.

Кроме осмотра внешних дефектов и следов гари стоит и принюхаться, чтобы проверить, нет ли неприятного запаха как от горелой резины. Если вы нашли почерневший элемент – нужно его проверить. У него может быть одна из трёх неисправностей:

Иногда поломка бывает столь очевидной, что её можно определить и без мультиметра, как в примере на фото:

Проверка резистора на обрыв

Проверить исправность можно обычной прозвонкой или тестером в режиме проверки диодов со звуковой индикацией (см. фото ниже). Стоит отметить, что прозвонкой можно проверить лишь резисторы сопротивлением в единицы Ом — десятки кОм. А 100 кОм уже не каждая прозвонка осилит.

Для проверки нужно просто подключить оба щупа к выводам резистора, неважно это СМД компонент или выводной. Быструю проверку можно провести без выпаивания, после чего всё же выпаять подозрительные элементы и проверить повторно на обрыв.

Внимание! При проверке детали не выпаивая с печатной платы, будьте внимательны – вас могут ввести в заблуждение параллельно стоящие элементы. Это актуально как при проверке без приборов, так и при проверке мультиметром. Не ленитесь и лучше выпаяйте подозрительную деталь. Так можно проверить только те резисторы, где вы уверены, что параллельно им в цепи ничего не установлено.

Проверка короткого замыкания

Кроме обрыва, резистор могло пробить накоротко. Если вы используете прозвонку – она должна быть низкоомной, например на лампе накаливания. Т.к. высокоомные светодиодные прозвонки «звонят» цепи сопротивлением и в десятки кОм без существенных изменений яркости свечения. Звуковые индикаторы с этой проверкой справляются лучше чем светодиоды. По частоте пищания можно судить о целостности цепи, на первом месте по достоверности находятся сложные измерительные приборы, такие как мультиметр и омметр.

Проверка на КЗ проводится одним способом, рассмотрим инструкцию пошагово:

  1. Измерить омметром, прозвонкой или другим прибором участок цепи.
  2. Если его сопротивление стремится к нулю и прозвонка указывает на замыкание, выпаивают подозрительный элемент.
  3. Проверить участок цепи уже без элемента, если КЗ ушло – вы нашли неисправности, если нет – выпаивают соседние, пока оно не уйдет.
  4. Остальные элементы монтируют обратно, тот после которого КЗ ушло заменяют.
  5. Проверить результаты работы на наличие КЗ.

Вот наглядный пример того, что сгоревший резистор оставил следы на соседних резисторах, есть вероятность, что и они повреждены:

Резистор почернел от высокой температуры, на соседних элементах видны не только следы гари, но и следы перегретой краски, её цвет изменился, часть токопроводящего резистивного слоя могла повредиться.

На видео ниже наглядно показывается, как проверить резистор мультиметром:

Определяем номинал резистора

У советских сопротивлений номинал был указан буквенно-цифровым способом. У современных выводных резисторах номинал зашифрован цветовыми полосами. Чтобы заменить сопротивление после проверки на исправность, нужно расшифровать маркировку сгоревшего.

Для определения маркировки по цветным полоскам есть масса бесплатных приложений на андроид. Раньше использовались таблицы и специальные приспособления.

Можно сделать вот такую шпаргалку для проверки:

Вырезаете цветные круги, прокалываете их по центру и соединяете, самый большой назад, маленький – спереди. Совмещая круги, вы определяете сопротивление элемента.

Кстати на современных керамических резисторах тоже используется явная маркировка с указанием сопротивления и мощности элемента.

Если вести речь об SMD элементах – здесь всё достаточно просто. Допустим маркировка «123»:

12 * 10 3 = 12000 Ом = 12 кОм

Встречаются и другие маркировки из 1, 2, 3 и 4 символов.

Если деталь сгорела так, что маркировку вообще не видно, стоит попробовать потереть её пальцем или ластиком, если это не помогло – у нас есть три варианта:

  1. Искать на схеме электрической принципиальной.
  2. В некоторых схемах есть несколько одинаковых цепей, в таком случае можно проверить номинал детали на соседнем каскаде. Пример: подтягивающие резисторы на кнопках у микроконтроллеров, ограничительные сопротивления индикаторов.
  3. Замерить сопротивление уцелевшего участка.

О первых двух способах добавить нечего, давайте узнаем, как проверить сопротивление сгоревшего резистора.

Начнем с того, что нужно очистить покрытие детали. После этого включите на мультиметре режим измерения сопротивления, он обычно подписан «Ohm» или «Ω».

Если вам повезло, и отгорел участок непосредственно возле вывода, просто замерьте сопротивление на концах резистивного слоя.

В примере как на фото можно замерить сопротивление резистивного слоя или определить по цвету маркировочных полос, здесь они не покрыты копотью – удачное стечение обстоятельств.

Ну а если вам не повезло и часть резистивного слоя выгорела – остаётся замерить небольшой участок и умножить результат на количество таких участков по всей длине сопротивления. Т.е. на картинке вы видите, что щупы подключаются к кусочку равному 1/5 от общей длины:

Тогда полное сопротивление равно:

Такая проверка позволяет получить результат близкий к реальному номиналу сгоревшего элемента. Этот метод подробно описан в видео:

Как проверить переменный резистор и потенциометр

Чтобы понять, в чем заключается проверка потенциометра, давайте рассмотрим его структуру. Переменный резистор от потенциометра отличается тем, что первый регулируется отверткой, а второй рукояткой.

Потенциометр – это деталь с тремя ножками. Он состоит из ползунка и резистивного слоя. Ползунок скользит по резистивному слою. Крайние ножки – это концы резистивного слоя, а средняя соединена с ползунком.

Чтобы узнать полное сопротивление потенциометра, нужно замерить сопротивление между крайними ножками. А если проверить сопротивление между одной из крайних ножек и центральной – вы узнаете текущее сопротивление на движке относительно одного из краёв.

Но самая частая неисправность такого резистора — это не отгорание концов, а износ резистивного слоя. Из-за этого сопротивление изменяется неправильно, возможна потеря контакта в определенных участках, тогда сопротивление подскакивает до бесконечности (разрыв цепи). Когда движок занимает то положение, в котором контакт ползунка с покрытием вновь появляется – сопротивление вновь становится «правильным». Эту проблему вы могли замечать, когда регулировали громкость на старых колонках или усилителе. Проявляется проблема в том, что при вращении ручки периодически в колонках раздаются щелчки или громкие стуки.

Вообще проверку плавности хода потенциометра нагляднее проводить аналоговым мультиметром со стрелкой, т.к. на цифровом экране вы просто можете не заметить дефекта.

Потенциометры могут быть сдвоенными, иногда их называют «стерео потенциометры», тогда у них 6 выводов, логика проверки такая же.

На видео ниже наглядно показывается, как проверить потенциометр мультиметром:

Методы проверки резисторов просты, но для получения нормального результата проверки нужен мультиметр или омметр с несколькими пределами измерений. С его помощью вы сможете померить еще и напряжение, ток, емкость, частоту и другие величины в зависимости от модели вашего прибора. Это основной инструмент мастера по ремонту электроники. Сопротивления иногда выходят из строя при внешней целостности, иногда уходят от номинального значения сопротивления. Проверка нужна для определения соответствия деталей номиналам, а также чтобы убедится рабочий или нет элемент. На практике способы проверки могут отличаться от описанных, хотя принцип тот же, всё зависит от ситуации.

Полезное по теме:

Фотодатчики и их применение - Каталог статей - Каталог статей

Какие бывают фотодатчики

В различных электронных устройствах, устройствах домашней и промышленной автоматики, различных радиолюбительских конструкциях фотодатчики используются очень широко. Кто хоть раз разбирал старую компьютерную мышь, как ее называли «комовскую», еще с шариком внутри, наверняка видел колесики с прорезями, крутящиеся в щели фотодатчиков.

Подобные фотодатчики называются фотопрерывателями – прерывают поток света. С одной стороны такого датчика находится источник – светодиод, как правило, инфракрасный (ИК), с другой фототранзистор (если быть точнее, то два фототранзистора, в некоторых моделях фотодиода, чтобы определить еще и направление вращения). При вращении колесика с прорезями на выходе фотодатчика получаются электрические импульсы, что является информацией об угловом положении этого самого колесика. Такие устройства называются энкодерами. Причем энкодер может быть просто контактным, вспомните колесико у современной мышки!

Фотопрерыватели используются не только в «мышках» а и в других устройствах, например, датчиках частоты вращения какого-либо механизма. В этом случае применяется одинарный фотодатчик, ведь направление вращения определять не требуется.

Если из каких-то соображений, чаще всего для ремонта, залезть в другие устройства электронной техники, то фотодатчики можно обнаружить в принтерах, сканерах и копирах, в приводах CD дисководов, в DVD плеерах, кассетных видеомагнитофонах, видеокамерах и в другой аппаратуре.

Так какие же бывают фотодатчики, и что они из себя представляют? Просто посмотрим, не вникая в физику полупроводников, не разбираясь в формулах и не произнося непонятных слов (рекомбинация, рассасывание неосновных носителей), что называется «на пальцах», как эти фотодатчики работают.

Рисунок 1. Фотопрерыватель

Фоторезистор

С ним все понятно. Как обычный постоянный резистор имеет омическое сопротивление, направление подключения в схеме роли не играет. Только в отличие от постоянного резистора меняет сопротивление под воздействием света: при освещенности оно уменьшается в несколько раз. Количество этих «раз» зависит от модели фоторезистора, в первую очередь от его темнового сопротивления.

Конструктивно фоторезисторы представляют собой металлический корпус со стеклянным окошком, сквозь которое видна сероватого цвета пластинка с зигзагообразной дорожкой. Более поздние модели выполнялись в пластмассовом корпусе с прозрачным верхом.

Быстродействие фоторезисторов невелико, поэтому работать они могут лишь на очень низких частотах. Поэтому в новых разработках они почти не применяются. Но случается, что в процессе ремонта старой техники с ними встретиться придется.

Чтобы проверить исправность фоторезистора достаточно проверить его сопротивление с помощью мультиметра. При отсутствии освещения сопротивление должно быть большим, к примеру, у фоторезистора СФ3-1 темновое сопротивление по справочным данным 30МОм. Если его осветить, то сопротивление упадет до нескольких КОм. Внешний вид фоторезистора показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Фоторезистор СФ3-1

Фотодиоды

Очень похожи на обычный выпрямительный диод, если бы не свойство реагировать на свет. Если его «прозванивать» тестером, лучше несовременным стрелочным, то при отсутствии освещения результаты будут те же, как в случае измерения обычного диода: в прямом направлении прибор покажет маленькое сопротивление, а в обратном стрелка прибора почти не сдвинется с места.

Говорят, что диод включен в обратном направлении (этот момент следует запомнить), поэтому ток через него не идет. Но, если в таком включении фотодиод засветить лампочкой, то стрелка резко устремится к нулевой отметке. Такой режим работы фотодиода называется фотодиодным.

Еще у фотодиода есть фотогальванический режим работы: при попадании на него света он, как солнечная батарея, вырабатывает слабенькое напряжение, которое, если усилить, можно использовать в качестве полезного сигнала. Но, чаще фотодиод используется в фотодиодном режиме.

Фотодиоды старой конструкции по внешнему виду представляют металлический цилиндрик с двумя выводами. С другой стороны находится стеклянная линза. Современные фотодиоды имеют корпус просто из прозрачной пластмассы, в точности такой же как и светодиоды.

Рис. 2. Фотодиоды

Фототранзисторы

По внешнему виду бывают просто неотличимы от светодиодов, тот же корпус из прозрачной пластмассы или цилиндрик со стекляшкой в торце, а из него два вывода - коллектор и эмиттер. Базовый вывод фототранзистору вроде как не нужен, ведь входным сигналом для него является световой поток.

Хотя, некоторые фототранзисторы вывод базы все же имеют, что позволяет кроме света управлять транзистором еще и электрическим способом. Такое можно встретить у некоторых транзисторных оптронов, например АОТ128 и импортных 4N35, - по сути функциональных аналогов. Между базой и эмиттером фототранзистора включают резистор, чтоб несколько прикрыть фототранзистор, как показано на рисунке 4.

Рисунок 3. Фототранзистор

У нашего оптрона обычно «вешают» 10 - 100КОм, а вот у импортного «аналога» около 1МОм. Если поставить даже 100КОм, то он работать не будет, транзистор просто наглухо закрыт.

Как проверить фототранзистор

Фототранзистор достаточно просто проверить тестером, даже если у него нет вывода базы. При подключении омметра в любой полярности сопротивление участка коллектор – эмиттер достаточно большое, поскольку транзистор закрыт. Когда на линзу попадет свет достаточной интенсивности и спектра, то омметр покажет маленькое сопротивление – транзистор открылся, если, конечно, удалось угадать полярность подключения тестера. По сути дела такое поведение напоминает обычный транзистор, только тот открывается электрическим сигналом, а этот световым потоком. Кроме интенсивности светового потока немалую роль играет его спектральный состав.

Спектр света

Обычно фотодатчики настроены на определенную длину волны светового излучения. Если это излучение инфракрасного диапазона, то такой датчик плохо реагирует на синий и зеленый светодиоды, достаточно хорошо на красный, лампу накаливания и само собой на инфракрасный. Также нехорошо воспринимает свет от люминесцентных ламп. Поэтому причиной плохой работы фотодатчика может быть просто неподходящий спектр источника света.

Выше было написано, как прозвонить фотодиод и фототранзистор. Тут следует обратить внимание на такую вроде бы мелочь, как тип измерительного прибора. У современного цифрового мультиметра в режиме прозвонки полупроводников плюс находится там же, где и при измерении постоянного напряжения, т.е. на красном проводе.

Результатом измерения будет падение напряжения в милливольтах на p-n переходе в прямом направлении. Как правило, это цифры в пределах 500 - 600, что зависит не только от типа полупроводникового прибора, но еще и от температуры. При увеличении температуры эта цифра уменьшается на 2 на каждый градус Цельсия, что обусловлено температурным коэффициентом сопротивления ТКС.

При пользовании стрелочным тестером надо помнить, что в режиме измерения сопротивлений плюсовой вывод находится на «минусе» в режиме измерения напряжений. При таких проверках освещать фотодатчики лучше лампой накаливания с близкого расстояния.

Сопряжение фотодатчика с микроконтроллером

В последнее время многие радиолюбители увлеклись конструированием роботов. Чаще всего это что-то такое на вид примитивное, вроде коробки с батарейками на колесиках, но жутко умное: все слышит, видит, препятствия объезжает. Вот видит он все как раз за счет фототранзистров или фотодиодов, а может даже и фоторезисторов.

Тут все происходит очень просто. Если это фоторезистор, достаточно подключить его, как указано на схеме, а в случае с фототранзистором или фотодиодом, чтобы не перепутать полярность предварительно «прозвонить» их, как было рассказано выше. Особенно полезно эту операцию проделать, если детали не новые, убедиться в их пригодности. Подключение разных фотодатчиков к микроконтроллеру показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Схемы подключения фотодатчиков к микроконтроллеру

Измерение освещенности

Фотодиоды и фототранзисторы имеют малую чувствительность, высокую нелинейность и весьма узкий спектр. Основное применение этих фотоприборов – работа в ключевом режиме: включено – выключено. Поэтому создание измерителей освещенности на них достаточно проблематично, хотя раньше во всех аналоговых измерителях освещенности применялись именно эти фотодатчики.

Но к счастью нанотехнология на месте не стоит, а идет вперед семимильными шагами. Для измерения освещенности «там у них» создали специализированную микросхему TSL230R, представляющую собой программируемый преобразователь освещенность – частота.

Внешне устройство представляет собой микросхему в корпусе DIP8 из прозрачной пластмассы. Все сигналы входные и выходные по уровню совместимы с TTL - CMOS логикой, что позволяет легко сопрягать преобразователь с любым микроконтроллером.

С помощью внешних сигналов можно изменять чувствительность фотодиода и шкалу выходного сигнала соответственно 1, 10, 100 и 2, 10, и 100 раз. Зависимость частоты выходного сигнала от освещенности линейная, в пределах от долей герца до 1МГц. Настройки шкалы и чувствительности выполняются подачей логических уровней всего на 4 входа.

Микросхема может вводиться в режим микро потребления (5мкА) для чего есть отдельный вывод, хотя и в рабочем режиме не особенно прожорлива. При напряжении питания 2,7…5,5В потребляемый ток не более 2мА. Для работы микросхемы не требуется никакой внешней обвязки, разве что блокировочный конденсатор по питанию.

По сути, достаточно подключить к микросхеме частотомер и получать показания освещенности, ну, видимо, в каких-то УЕ. В случае же применения микроконтроллера ориентируясь на частоту выходного сигнала можно управлять освещенностью в помещении, или просто по принципу «включить – выключить».

TSL230R не единственный измеритель освещенности. Еще более совершенными являются датчики фирмы Maxim MAX44007-MAX44009. Габариты их меньше, чем у TSL230R, энергопотребление таково, как у других датчиков в спящем режиме. Основное назначение таких датчиков освещенности – применение в приборах с батарейным питанием.

Фотодатчики управляют освещением

Одной из задач, выполняемых при помощи фотодатчиков, является управление освещением. Такие схемы называются фотореле, чаще всего это простое включение освещения в темное время суток. С этой целью радиолюбителями было разработано немало схем, некоторые из которых мы рассмотрим в следующей статье.

Что такое фоторезистор, принцип работы и область применения | Энергофиксик

В электротехнике используется огромное количество различных элементов, и далеко не последнее место среди них занимает сопротивление особого рода – фоторезистор. В этой статье я расскажу, что это такое, а также где до сих пор активно используются эти элементы. Итак, начнем.

Содержание

Определение, исполнение и изображение на схемах

Принцип действия

Как проверить исправность элемента

Главные характеристики фоторезисторов

Где применяются такие элементы

Заключение

Определение, исполнение и изображение на схемах

Итак, для начала давайте дадим определение. Фоторезистор - это полупроводниковый прибор, сопротивление (проводимость) которого изменяется в зависимости от уровня освещенности чувствительной части изделия.

На выше представленной фотографии показан наиболее распространенный вариант исполнения, но встречаются модели в специальных защитных кожухах с прозрачной верхней частью.

А вот таким образом такой элемент обозначается на схемах:

yandex.ru

yandex.ru

Принцип действия

Теперь давайте узнаем каков принцип действия у данного радиоэлемента.

Между двумя токопроводящими электродами размещается полупроводник. В том случае если свет не попадает на полупроводник, то его оммическое сопротивление имеет высокое значение (до нескольких МОм). Как только на полупроводник попадает свет, его сопротивление начинает снижаться, то есть проводимость увеличивается.

yandex.ru

yandex.ru

Для производства полупроводящего слоя могут использоваться следующие материалы: сульфид Кадмия, сульфид Свинца, Селенит Кадмия и т.п. От того какой материал был применен для производства полупроводника будет зависеть его спектральная характеристика.

Иначе говоря диапазон длин волн, при освещении которыми будет происходить корректное изменение сопротивления.

Именно по этой причине при выборе резистора важно понимать, для работы в каком спектре он предназначен.

Спектральные характеристики материалов таковы:

yandex.ru

yandex.ru

Очень часто возникает вопрос: какова полярность фоторезистора? Так вот у данного элемента нет P-N перехода, а это значит что определенного направления протекания тока тоже нет. То есть абсолютно без разницы, каким образом подключать фоторезистор, так как он неполярный элемент.

Как проверить исправность элемента

Проверка фоторезистора на самом деле предельно проста. Для этого нам потребуется мультиметр и, например, папка для бумаг.

Проверка выполняется следующим образом: переведите рукоять мультиметра в положение измерения сопротивления, крокодилами подсоедините щупы (полярность не имеет значения) и поместите элемент в папку, чтобы исключить воздействие света на элемент.

Таким образом вы получите сопротивление элемента в затемненном состоянии. Вытащив фоторезистор из папки, вы увидите, что сопротивление элемента изменилось. Причем чем интенсивнее будет световой поток, тем меньшим сопротивлением будет обладать элемент.

Причем зависимость сопротивления от освещенности будет иметь следующий вид:

yandex.ru

yandex.ru

Главные характеристики фоторезисторов

У данных элементов есть несколько основных характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе изделия:

1. Темновое сопротивление. Это сопротивление элемента, когда на него не оказывает воздействие световой поток.

2. Интегральная фоточувствительность. Данный параметр описывает реакцию элемента, изменение проходящего тока на изменение светового потока. Этот параметр измеряется при постоянном напряжении. Обозначается как S. (А/лм).

Важно также знать, что все фоторезисторы обладают инерционностью в той или иной степени. Сопротивление изменяется не мгновенно, а в течении определенного отрезка времени (десятки микросекунд). Этот фактор ограничивает применение фоторезисторов в быстродействующих схемах.

Где применяются такие элементы

Итак, несмотря на некоторые ограничения, эти элементы активно используются в следующих устройствах:

1. Фотореле. Устройства, которые предназначены для автоматического включения отключения систем освещения без активного вмешательства человека.

2. Датчики освещенности. В таких устройствах фоторезисторы выполняют функцию регистратора светового потока.

3. Сигнализация. В сигнализационных системах применяются фоторезисторы чувствительные ультрафиолетовым волнам. Принцип таков фоторезистор постоянно освещается источником ультрафиолетового излучения и как только между источником и приемником возникает препятствие - срабатывает сигнализация.

4. Датчики, регистрирующие наличие чего-либо.

Заключение

Вот краткая информация о фоторезисторе, его устройстве и области применения. Если статья оказалась вам полезна или интересна, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше внимание.

Фоторезистор — устройство, принцип работы, характеристики

Что такое пленочный конденсатор? Как устроен, где применяется и зачем он нужен. Какие преимущества плёночного…

Не можешь разобраться в этой теме?

Обратись за помощью к экспертам

Гарантированные бесплатные доработки

Быстрое выполнение от 2 часов

Проверка работы на плагиат

Блок: 1/2 | Кол-во символов: 292
Источник: https://studwork.org/qa/fizika/13317-chto-takoe-plenochnyy-kondensator-kak-ustroen-gde-primenyaetsya-i-zachem-on-nujen-kakie-preimushchestva-plenochnogo

Основные понятия и устройство

Фоторезистор – это полупроводниковый прибор, сопротивление которого (если удобно – проводимость) изменяются в зависимости от того, насколько сильно освещена его чувствительная поверхность. Конструктивно встречаются в различных исполнениях. Наиболее распространены элементы такой конструкции, как изображено на рисунке ниже. При этом для работы в специфических условиях можно найти фоторезисторы, заключенные в металлический корпус с окошком, через которое попадает свет на чувствительную поверхность. Ниже вы видите его условное графическое обозначение на схеме.

Интересно: изменение сопротивления под воздействием светового потока называется фоторезистивным эффектом.

Принцип действия заключается в следующем: между двумя проводящими электродами находится полупроводник (на рисунке изображен красным), когда полупроводник не освещен – его сопротивление велико, вплоть до единиц МОм. Когда эта область освещена её проводимость резко возрастает, а сопротивление соответственно падает.

В качестве полупроводника могут использоваться такие материалы как: сульфид Кадмия, Сульфид Свинца, Селенит Кадмия и другие. От выбора материала при изготовлении фоторезистора зависит его спектральная характеристика. Простыми словами – диапазон цветов (длин волн) при освещении которыми будет корректно изменяться сопротивление элемента. Поэтому выбирая фоторезистор, нужно учитывать в каком спектре он работает. Например, под УФ-чувствительные элементы нужно подбирать те виды излучателей, спектральные характеристики которых подойдут к фоторезисторам. Рисунок, который описывает спектральные характеристики каждого из материалов изображен ниже.

Одним из часто задаваемых вопросов является «Есть ли полярность у фоторезистора?» Ответ – нет. У фоторезисторов нет p-n перехода, поэтому не имеет значения, в каком направлении протекает ток. Проверить фоторезистор можно с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления, измерив сопротивление освещенного и затемненного элемента.

Примерную зависимость сопротивления от освещенности вы можете видеть на графике ниже:

Здесь показано, как изменяется ток при определенном напряжении в зависимости от количества света, где Ф=0 – темнота, а Ф3 – яркий свет. На следующем графике приведено изменение тока при постоянном напряжении, но изменяющейся освещенности:

На третьем графике вы видите зависимость сопротивления от освещенности:

На рисунке ниже вы можете наблюдать как выглядят популярные фоторезисторы производства СССР:

Современные же фоторезисторы, нашедшие широкое распространение в практике самодельщиков, выглядят немного иначе:

Для обозначения элемента обычно используется буквенная маркировка.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2677
Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-fotorezistory.html

Интересные статьи из справочника

Какие профессии находятся на грани исчезновения?

Личный опыт: особенности обучения на заочном отделении.

Сегодня вы студент, а завтра уже нет. Как вернуться к учебе после отчисления?

Можно ли сдать экзамены раньше срока?

Предметы

Посмотреть все предметы

Знаешь ответы на эти вопросы?

Отвечай на простые вопросы, получай новых заказчиков,
зарабатывай статусы и бонусы по партнерской программе.

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 433
Источник: https://studwork.org/qa/fizika/13317-chto-takoe-plenochnyy-kondensator-kak-ustroen-gde-primenyaetsya-i-zachem-on-nujen-kakie-preimushchestva-plenochnogo

Характеристики фоторезисторов

Итак, у фоторезисторов есть основные характеристики, на которые обращаются внимание при выборе:

  • Темновое сопротивление. Как понятно из названия — это сопротивление фоторезистора в темноте, то есть при отсутствии светового потока.
  • Интегральная фоточувствительность – описывает реакцию элемента, изменение тока через него на изменение светового потока. Измеряется при постоянном напряжении в А/лм (или мА, мкА/лм). Обозначается как S. S=Iф/Ф, где Iф – фототок, а Ф – световой поток.

При этом указывается именно фототок. Это разность между темновым током и током освещенного элемента, то есть той частью, которая возникла из-за эффекта фотопроводимости (то же что и фоторезистивный эффекта).

Примечание: темновое сопротивление конечно же характерно для каждой конкретной модели, например, для ФСК-Г7 – это 5 МОм, а интегральная чувствительность 0,7 А/лм.

Помните, что фоторезисторы обладают определенной инерционностью, то есть его сопротивление изменяется не моментально после облучения световым потоком, а с небольшой задержкой. Этот параметр называется граничная частота.(-5)с). Таким образом, использование фоторезистора в схемах, где нужна быстрая реакция ограничено, а часто и неоправданно.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1456
Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-fotorezistory.html

Структура форума

Абсолютно каждый форум имеет структурную иерархию. В большинстве случаев схема такова:

  • Конференция. Обычно и отображает то, что мы подразумеваем, когда говорим «форум». Т.е. это движок.
  • Раздел объединяет несколько форумов в группу по определенным признакам (обычно – схожесть тематики).
  • Форум (не путать с конференцией) – единица раздела, которая объединяет тематические подфорумы.
  • Подфорумы, в свою очередь, объединяют темы. Подфорумы используются для разгрузки форумов и нужны только в случаи, если на форуме много тематических веток.
  • Темы освещают какую-либо проблему. Ведущее (первое) сообщение в теме обычно раскрывает её суть, а последующие – являются уже непосредственно обсуждением вопроса.
  • Сообщение – ответ участника форума (пользователя) на тему, его мнение.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 787
Источник: http://Cropas.by/seo-slovar/forum/

Где используется

Когда мы узнали об устройстве и параметрах фоторезисторов, давайте поговорим о том, для чего он нужен на конкретных примерах. Хоть и применение фотосопротивлений ограничено их быстродействием, от этого область применения меньшей не стала.

  1. Сумеречные реле. Их еще называют фотореле – это устройства для автоматического включения света в темное время суток. На схеме ниже изображен простейший вариант такой схемы, на аналоговых компонентах и электромеханического реле. Её недостатком является отсутствие гистерезиса и возможное возникновение дребезжание при приграничных величинах освещенности, в результате чего реле будет дребезжать или включаться-отключаться при незначительных колебаниях освещенности.
  2. Датчики освещенности. С помощью фоторезисторов можно детектировать слабый световой поток. Ниже представлена реализация такого устройства на базе ARDUINO UNO.
  3. Сигнализации. В таких схемах используются преимущественно элементы, чувствительные к ультрафиолетовому излучению. Чувствительный элемент освещается излучателем, в случае появления препятствия между ними – срабатывает сигнализация или исполнительный механизм. Например, турникет в метро.
  4. Датчики наличия чего либо. Например, в полиграфической промышленности с помощью фоторезисторов можно контролировать обрыв бумажной ленты или количество листов, подаваемых в печатную машину. Принцип работы подобен тому, что рассмотрен выше. Таким же образом можно считать количество продукции, прошедшей по конвейерной ленте, или её размер (при известной скорости движения).

Мы кратко рассказали о том, что это такое фоторезистор, где он используется и как работает. Практическое использование элемента очень широко, поэтому описать все особенности в пределах одной статьи достаточно сложно. Если у вас возникли вопросы – пишите их в комментариях.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Наверняка вы не знаете:

Нравится()Не нравится()

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 1946
Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-fotorezistory.html

Организация форума

К администрации форумов относят модераторов и администраторов. Обязанность администратора – осуществлять контроль над работой всего форума. Модератор – лицо, назначенное администратором для поддержания порядка согласно правилам форума в определенных его разделах.

Администрация форума определяет правила для пользователей и имеет полномочия для принятия мер по отношению к определенным пользователям, которые эти правила нарушают.

К пользователям форума относят зарегистрированных участников группы и гостей форума. Последние обычно могут только просматривать темы, но у них нет прав для того, что бы писать сообщения.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 638
Источник: http://Cropas.by/seo-slovar/forum/

Как устроены форумы?

Как правило, практически все они устроены одинаково (с небольшими вариациями): весь форум делится на разделы, а те, в свою очередь, на темы, в которых обсуждается еще более узкий вопрос в интересующей нас сфере.  Тема или «топик» разбивается на отдельные страницы для удобства просмотра, поскольку каждый топик может содержать десятки, сотни или даже тысячи сообщений  и страниц.

Каждое сообщение на странице темы называется «постом».  Таким образом, минимальная единица информации на форуме это пост, принадлежащий отдельному участнику форума.  В постах пользователи очень часто используют цитирование, чтобы выделить мысль, которую они хотят продолжить или обсудить.

Темы создаются пользователями данного ресурса, в первом сообщении темы задается интересующий вопрос/проблематика, а ниже другие пользователи могут писать свои по этому вопросу. Однако, следует учесть, что на большом количестве интернет-форумов для добавления своего комментария необходимо зарегистрироваться, то есть, завести свою учетную запись на этом ресурсе.

Блок: 5/9 | Кол-во символов: 1054
Источник: http://answit.com/chto-takoe-forum/

Основные термины

На форуме вы можете встретить следующие понятия:

  • Аккаунт пользователя – его учетная запись, которая выдается любому пользователю после регистрации.
  • БАН расшифровывается как «Блокировка Аккаунта за Нарушения». Это блокировка аккаунтапользователя модератором или администратором за нарушение прафил форума.
  • Логин – определенное уникальное имя на форуме, которое является идентификатором и дает возможность пользователю авторизироваться в системе.
  • Пароль– секретная, известная только пользователю, комбинация символов для авторизации пользователя.
  • Топик – тема.
  • Квотинг – цитирование.
  • Оффтоп – общение не по теме.
  • Флуд – постинг ненужной бессмысленной информации.

Популярные движки форумов:

  • phpBB
  • vBulletin
  • Invision Power Board
  • punBB
  • Yet another Bulletin Board (YaBB)
  • SMF (Simple Machines Forum)
  • Intellect Board
  • ExBB (Exclusive Bulletin Board)
  • Vanilla
  • bbPress

Из вышеперечисленных движков платными являются только 2 — vBulletin и IPB.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 955
Источник: http://Cropas.by/seo-slovar/forum/

Кто такой «топикстартер» или ТС?

Каждый пользователь форума имеет право создать новую ветку обсуждения на какую-то конкретную тему. Как мы отметили выше, такая ветка называется еще «топик».  Соответственно, пользователь создавший эту тему называется топикстартером.  Иногда можно встретить, что топик  называют тред (thread).

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 326
Источник: http://answit.com/chto-takoe-forum/

Кто такой модератор, «модер» на форуме?

Это человек, который назначается самим  сообществом или создателями, администраторами форума для исполнения фукции поддержания порядка, помощи пользователям и модерации  — удаления или исправления сообщений, нарушающих правила форума.  На крупных форумах модераторов может быть много, поскольку там много разделов на различные темы и топиков в них.

Соответственно, в модераторы обычно выдвигают или назначают наиболее активного пользователя конкретного раздела.  Ведь если человек активен именно в этом разделе, то скорей всего он имеет компетентность в вопросах, обсуждаемых в этом разделе и ему это интересно. Интерес модератора к этому делу имеет огромное значение, поскольку модераторы занимаются этим обычно на голом энтузиазме, не получая никакого денежного вознаграждения за труд.  Такая волонтерская деятельность требует приличных затрат времени и сил.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 902
Источник: http://answit.com/chto-takoe-forum/

Что такое «имхо» на форумах?

Часто можно услышать слово «имхо» .  Это слово обозначает личное мнение.  Произошло от аббревиатуры, пришедшей из англоязычного интернета IMHO  — In My Humble Opinion, что в переводе «по моему скромному мнению».  В русскоязычном интернете шуточно трактуется как «Имею Мнение Хрен Оспоришь».    Часто употребляется в  виде словосочетание «моё имхо», что является типичной ошибкой, ибо это тавтология или её частный случай плеоназм.  Поскольку слово «мой» уже входит в саму аббревиатуру IMHO, как английское My.

Давайте говорить правильно!

Часто можно услышать другой типичный плеоназм «IT технологии» — здесь слово «технологии» точно так же входит в аббревиатуру IT — Information Technology, что и переводится как «информационные технологии» . Еще один частый вариант  — VIP-персона

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 812
Источник: http://answit.com/chto-takoe-forum/

Как создать форум?

Для создания и запуска собственного форума у вас должны быть очень веские причины. Поскольку для этого вам прежде всего понадобится какая-то аудитория, которой будет интересно обсуждать выбранную вами тематику и делиться опытом. Если у вас есть четкое понимание и ответы на эти вопросы, тогда дело за малым и это практически не отличается от создания любого другого сайта.  Для форумов созданы специальные форумные движки — CMS.  Пошагово процесс кратко будет сводиться к следующему:

  1. Выбрать нишу тематического форума
  2. Выбрать и купить  доменное имя и название
  3. Выбрать и заказать хостинг или VPS
  4. Выбрать CMS (систему управления контентом) для форума
  5. Установить и настроить форумную CMS

Далее наступает основная и самая сложная стадия развития форума и его раскрутки, привлечения аудитории, и стимуляции ее к общению.

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 864
Источник: http://answit.com/chto-takoe-forum/

Кол-во блоков: 20 | Общее кол-во символов: 14440
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:
  1. https://samelectrik.ru/chto-takoe-fotorezistory.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 6079 (42%)
  2. https://semantica.in/blog/chto-takoe-forum.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 5850 (41%)
  3. http://answit.com/chto-takoe-forum/: использовано 8 блоков из 9, кол-во символов 6352 (44%)
  4. http://Cropas.by/seo-slovar/forum/: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 2792 (19%)
  5. https://studwork.org/qa/fizika/13317-chto-takoe-plenochnyy-kondensator-kak-ustroen-gde-primenyaetsya-i-zachem-on-nujen-kakie-preimushchestva-plenochnogo: использовано 2 блоков из 2, кол-во символов 725 (5%)

Основные характеристики фоторезисторов | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: Chip,Дата: 13 Июн 2017

Фоторезистор — это неполярный прибор, изменяющий своё сопротивление под действием источника света.

Принцип работы фоторезистора основан на эффекте фотопроводимости полупроводников. Затемненный прибор имеет максимальное сопротивление, при засветке оно уменьшается в 20…150 раз!

Фоторезисторы имеют высокую чувствительность к излучению в самом широком диапазоне — от инфракрасной до рентгеновской области спектра, сопротивление их может меняться на несколько
порядков. Фоторезисторам присущи высокая стабильность во времени, они имеют небольшие габариты и выпускаются на различные номиналы сопротивлений. Приборы оформлены в корпус с прозрачным окном и двумя выводами, полярность подключения значения не имеет.

Обозначение фоторезистора на схемах

Основные параметры отечественных фоторезисторов 

Тип
ФР
Uраб,
В
Rт,
ом.
Iт,
мка
Iсв,
мка
dI=Iсв-Iт,
мка
Rт/Rсв
Удельная
чувств.,
мка/лм-в
Интегр.
чувств., а/лм
Мощность
рассеяния, Вт
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ФСА-0 4-100 40*103-106 1,2 500 0,01
ФСА-1 4-100 40*103-106 1,2 500 0,01
ФСА-Г1 4-40 47*103-470*103 1,2 500 0,01
ФСА-Г2 4-40 40*103-106 1,2 500 0,01
ФСА-6 5-30 50-300*103 1,2 500 0,01
ФСК-0 50 5*106 10 2000 1990 200 7000 1,4 0,125
ФСК-1 50 5*106 10 2000 1990 200 7000 1,4 0,125
ФСК-2 100 10*106 10 800 790 80 1500 0,125
ФСК-4 50 5*106 10 2000 1990 200 7000 1,4 0,125
ФСК-5 50 5*106 10 1000 1990 100 6000 1,2 0,05
ФСК-6 50 3,3*106 15 2000 1885 9000 1,8 0,2
ФСК-7а 50 106 50 350 300 1500 0,35
ФСК-7б 50 105 50 800 750 6000 1,2 0,35
ФСК-Г7 50 5*106 10 2000 1990 200 3500 0,7 0,35
ФСК-Г1 50 5*106 10 1500 1490 150 6000 1,2 0,12
ФСК-Г2 50 5*106 10 4000 3990 400 12000 2,4 0,2
ФСК-П1 100 1010 0,01 1000-2000 1000-2000 4000 0,1
СФ2-1 15 30*106 0,5 1000 1000 2000 400000 0,01
СФ2-2 2(10) 4*106 0,5 1500 1500 3000 75000 0,05
СФ2-4 15 1,0 >750 0,01
СФ2-9 25 >3,3*106 240-900 0,125
СФ2-12 15 >15*106 200-1200 0,01
ФСД-0 20 20*108 1 2000 2000 2000 40000 0,05
ФСД-1 20 20*106 1 2000 2000 2000 40000 0,05
ФСД-Г1 20 20*106 1 2000 2000 2000 40000 0,05
СФ3-1 15 15*108 0.01 1500 1500 150000 600000 0,01
СФ3-8 25 <1 750 0,025

В таблице приведены средние значения, определенные (кроме Iт) при освещенности 200 лк.

Rт – сопротивление затемненного прибора;
Rс – сопротивление освещенного прибора;

Iт – ток через затемненный прибор;

Uр – максимально возможное рабочее напряжение 

Тип

спектр приема, нм

Rт., МОм

Iт. мкА

Uр., В

Rт/Rс

габариты

ФСК-1 300…900 3,3 15 50 100 28×5
ФСК-2 300…900 3,3 15 50 20 28х12,5×5
ФСД-1 300…900 3 10 20 150 18×5
ФР1-3 300…900 0,047…0,33 320 15 10,7×6
ФР-118 400…750 0,3…0,2 30 6 7,8 х 4,5
ФР-121 400…750 10 1 10 4,2 х 1,4
ФР-162А(Б) 750…1200 5 2 10 9.6×3.5
ФР-764 300…900 3.3 15 50 150 10,7×6
ФР-765 300…900 2 10 20 150 10,7×6
ФПФ7-1 300…900 1 6 6 50 7,8 х 3,2
СФ2-18 20…900 10 0.01 100 10.3×5,8
СФ2-19 20…900 0.25 0.08 20 10.3×5,8

При повышении температуры темновое сопротивление резисторов уменьшается.
Габаритные размеры даны для корпуса без учета длины выводов в виде диаметр х высота или высота х ширина х толщина.

Наибольшее распространение получили фоторезисторы, изготовленные из сернистого свинца, сернистого кадмия, селенистого кадмия. Название типа фоторезисторов слагается из букв и цифр, причем в старых обозначениях буквы А, К, Д обозначали тип использованного светочувствительного материала, в новом же обозначении эти буквы заменены цифрами. Буква, стоящая за дефисом, при старом обозначении, характеризовала конструктивное исполнение (Г-герметизированные, П-пленочные). В новой маркировке эти буквы также заменены цифрами. В таблице, ниже приведены наименования наиболее распространенных обозначений фоторезисторов.

ТИПОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТОРОВ 

Вид фоторезисторов Старое обозначение Новое обозначение
Сернисто-свинцовые ФСА-0, ФСА-1, ФСА-6, ФСА-Г1, ФСА-Г2
Сернисто-кадмиевые ФСК-0, 1, 2, 4, 5, 6, 7, ФСК-Г1,
ФСК-Г2, ФС’Р;-Г7, ФСК-П1
СФ2-1, 2, 4, 9, 12
Селенисто-кадмиевые ФСД-0, ФСД-1, ФСД-Г1 СФ3-1, 8

 Чувствительность фоторезисторов меняется (уменьшается) в первые 50 часов работы, оставаясь в дальнейшем практически постоянной в течение всего срока службы, измеряемого несколькими тысячами часов. Интервал рабочих температур для сернисто-кадмиевых фоторезисторов составляет от -60 до +85°С для селенисто-кадмиевых — от -60 до +40°С и для сернисто-свинцовых — от -60 до +70°С.

Конструкция фоторезистора

Впервые фотопроводимость была обнаружена у Селена, впоследствии были обнаружены и другие материалы с аналогичными свойствами. Современные фоторезисторы выполнены из сульфида свинца, селенида свинца, антимонида индия, но чаще всего из сульфида кадмия и селенида кадмия. Популярные LDR из сульфида кадмия обозначаются как CDS фоторезистор.

Спектральная кривая отклика сульфида кадмия совпадает с человеческим глазом. Длина волны пиковой чувствительности составляет около 560-600 нм, что соответствует видимой части спектра.

Область применения фоторезисторов

Основной областью применения фоторезисторов является автоматика, где они в некоторых случаях с успехом заменяют вакуумные и газонаполненные фотоэлементы. Обладая повышенной допустимой мощностью рассеивания по сравнению с некоторыми типами фотоэлементов, фоторезисторы позволяют создавать простые и надежные фотореле без усилителей тока. Такие фотореле незаменимы в устройствах для телеуправления, контроля и регулирования, в автоматах для разбраковки, при сортировке и счете готовой продукции, для контроля качества и готовности самых различных деталей.

Широко используются фоторезисторы в полиграфической промышленности при обнаружении обрывов бумажной ленты, контроле за количеством листов, подаваемых в печатную машину.

В измерительной технике фоторезисторы применяются для измерения высоких температур, для регулировки температуры в различных технологических процессах.

Контроль уровня жидкости и сыпучих тел, защита персонала от входа в опасные зоны, контроль за запыленностью и задымленностью самых различных объектов, автоматические выключатели уличного освещения и т.д.

Применение фоторезисторов можно так же встретить в детских игрушках. Это далеко не полный перечень областей применения фоторезисторов. 

Практическое применение фоторезистора

Схема автоматического регулятора освещенности:



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Популярность: 7 112 просм.

Как проверить ИК-приёмник?

Проверка приёмника инфракрасного сигнала

Как известно, ИК-приёмник представляет собой специализированную микросхему. Это осложняет его проверку. Но, несмотря на это проверить ИК-приёмник можно. Для этого понадобятся кое-какие приспособления. А именно:

  • Блок питания. Желательно, чтобы блок питания был стабилизированный с выходным напряжением 5 вольт. Можно с успехом использовать самодельный блок питания с регулируемым выходным напряжением.

  • Цифровой мультиметр. Подойдёт любой цифровой мультиметр с возможностью измерения постоянного напряжения.

  • Любой исправный пульт дистанционного управления (ДУ).

Перед тем как начать проверку ИК-модуля необходимо определить цоколёвку его выводов. Если этого не сделать, то можно «спалить» ИК-модуль. Если к вам в руки попал неизвестный ИК-приёмник, то не стоит торопиться с его подключением. Для начала нужно внимательно осмотреть его со всех сторон и найти его маркировку. Далее по маркировке находим даташит на данную модель ИК-приёмника на сайте alldatasheet.com или через поиск Гугла. О том, как это сделать читайте здесь. Как правило, в даташите есть рисунок с указанием цоколёвки. Разобраться по нему легко.

Для модели приёмника TSOP31236, на котором и будут проводиться испытания, цоколёвка имеет следующий вид.

Вывод под номером 1 - это вывод общего провода (GND). К этому выводу подключается минусовой провод блока питания. Вывод под номером 2 - это плюсовой вывод (Vs). К нему подключается плюсовой провод блока питания. Вывод под номером 3 - это выход сигнала приёмника (OUT).

Если необходимое оборудование подготовлено, а цоколёвка выводов ИК-приёмника определена, то собираем проверочную схему. Собирать проверочную схему лучше на беспаечной макетной плате. Это займёт пару минут. Если беспаечной макетной платы нет, то придётся спаять проверочную схему навесным монтажом.

Итак, собираем или паяем проверочную схему. Плюсовой вывод от блока питания (+5 V) подключаем к плюсовому выводу ИК-модуля (Vs), минус – к минусовому выводу ИК-приёмника (GND). А третий вывод ИК-приёмника (OUT) подключаем к плюсовому (красному) щупу мультиметра. Минусовой (чёрный) щуп мультиметра подключаем к общему проводу (GND) проверочной схемы. Мультиметр переключаем в режим измерения постоянного напряжения (DC) на предел 20 V.

Методика проверки.

Тем, кто уже узнал, что такое ИК-приёмник известно, что пока на ИК-приёмник не попадает излучение от пульта ДУ, на его выходе присутствует напряжение практически равное напряжению его питания. То есть 5 вольт. Оно не измениться до тех пор, пока на чувствительный фотодиод приёмника не начнут попадать «пачки» инфракрасных импульсов от пульта ДУ. На фото видно, что на выходе (OUT) ИК-приёмника 5,03 вольт.

Суть проверки заключается в том, чтобы проверить изменение напряжения на выходе ИК-модуля при попадании на него инфракрасного излучения от любого пульта ДУ.

Как только на фотодиод ИК-приёмника начнут падать пачки инфракрасных импульсов от пульта ДУ, то напряжение на его выходе будет падать. В теории оно должно падать практически до нуля, но поскольку мультиметр не успевает среагировать на изменение напряжения, то он будет показывать падение напряжения на несколько сотен милливольт. Напомним, что сигнал пульта ДУ имеет форму пачек импульсов. Именно поэтому рядовой мультиметр и не успевает отразить на дисплее столь быстрые изменения напряжения на выходе модуля.

Жмём на любую кнопку пульта ДУ и не отпускаем. При этом будет видно, как на дисплее мультиметра значение напряжения упадёт с 5,03 вольт до 4,57. Напряжение на выходе уменьшилось на 460 милливольт (mV).

Если отпустить кнопку пульта ДУ, то на дисплее значение напряжения вновь восстановиться до 5 вольт.

Как видим, приёмник инфракрасного сигнала исправно реагирует на сигнал с пульта ДУ. Значит ИК-модуль исправен. Аналогичным образом можно проверить и другие приёмники инфракрасного сигнала в модульном исполнении.

Думаю, понятно, что если ИК-приёмник не реагирует на сигналы с пульта ДУ и на его выходе напряжение не меняется ни на милливольт, то с большой степенью вероятности можно утверждать о том, что ИК-приёмник неисправен. На практике проводилась проверка ИК-приёмника HS0038 взятого из цветного телевизора, который сгорел во время грозы. Так вот, при проверке ИК-приёмника оказалось, что на его выходе отсутствует напряжение даже в «ждущем» режиме, а ток потребления равен 0. ИК-модуль оказался сгоревшим (скорее всего из-за превышения напряжения питания более 6 вольт).

Среди инфракрасных приёмников серии TSOP и аналогичных есть так называемые низковольтные экземпляры. В своей маркировке они имеют цифру 3. Представителем такого низковольтного ИК-модуля является TSOP 31236. Данный ИК-приёмник работает уже при напряжении питания 3 вольта.

Если проверяется низковольтный экземпляр ИК-приёмника (например, такой как TSOP31236), то на ИК-модуль можно подать напряжение питания как в 3 вольта, так и в 5 вольт. Методика проверки такого ИК-приёмника аналогична описанной.

При проверке приёмников инфракрасного сигнала стоит помнить, что любой из них имеет в своём составе фильтр. Фильтр этот настроен на определённую частоту, обычно лежащую в диапазоне 30-40 килогерц. Но на практике в руки может попасть и ИК-модуль с частотой настройки фильтра и 56, и 455 килогерц (мало ли ). Так вот, инфракрасный сигнал от рядового пульта такой приёмник может быть и будет принимать, но на выходе сигнала не будет. Почему? Потому что пульт ДУ будет излучать сигнал промодулированный частотой, например, 36 килогерц, а приёмник настроен на приём сигнала, промодулированный частотой в 455 килогерц. Понятно, что в таком случае сигнал просто не пройдёт через фильтр.

Для широко распространённых ИК-приёмников серии TSOP и аналогов частота настройки фильтра обычно составляет 36; 36,7 и 38 килогерц. Они хорошо принимают сигнал практически от любого пульта ДУ, взятого от бытовой электроники. И даже если частота фильтра не совсем совпадает с частотой модуляции сигнала от пульта ДУ, сигнал будет приниматься. Иногда для этого требуется всего лишь ближе поднести пульт к ИК-приёмнику.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

4 цикл - Стр 4

Рисунок 23.18– Схема проверки неисправности конденсатора

Цифровым мультиметром

На мультимметра должна иметься специальная секция для проверки конденсаторов соответствующая положению регулятора «F» Для проверки конденсаторов имеется панелька с гнездами, куда нужно помещать выводы конденсаторов, после чего необходимо установить переключатель предела измерений на предлагаемую величину емкости, согласно данным конденсатора, и выполнить замер. При показании прибора – ноль, конденсатор непригоден. Прибор должен показать емкость конденсатора, которое нужно сравнить с его номинальными данными.

Быстрый способ

Конденсатор можно проверить, присоединив его к сети на 5-10 секунд, после чего выводные концы закоротить отверткой с изолированной ручкой. Если конденсатор не пробит, то он держит заряд и при замыкании выводов произойдет треск. Однако при такой проверке необходимо соблюдать осто-

рожность. Перед подсоединением к сети убедится, что напряжение рабочее - отмеченное на конденсаторе было не меньше напряжения сети. Подключить к розетке с быстродействующей зашитой, чтобы в случае пробоя произошло быстрое отключение конденсатора.

2.5. Проверка исправности тиристоров с помощью мультимметра

При проверке исправности тиристора необходимо проверить сопротивление тиристора между анодом и катодом (Рис.23.19а) В прямом направлении и поменяв выводы омметра в обратном (Рис. 23.19б). Омметр должен показать сотни килом в прямом и обратном направлениях.

Рисунок 23.19– Схема проверки тиристора с помощью мультимметра.

Если покажет «0», то тиристор пробит. Причина - перегрузка по току силовой цепи или короткое замыкание в силовой цепи. Проверить сопротивление между анодом и управляющим электродом, как показано на рис.23.19в. тестер покажет малое сопротивление (несколько Ом или несколько десятков Ом) в зависимости от типа и мощности тиристора. В этом случае тиристор исправный. Если омметр покажет «0» - пробой и «1» - выгорел слой, то тиристор непригоден к эксплуатации.

Примечание. Если тиристор управляется по катоду, то проверку выполняют соответственно между катодом и управляющим электродом.

2.6. Проверка исправности фоторезисторов с помощью мультимметра

При проверке (Рис. 23.20) омметр покажет несколько сот килом. При освещении фоторезистора светом лампочки или спички стрелка отклоняется вправо, сопротивление уменьшится. Если сопротивление в затемненном и освещенном состоянии не изменяется, то фоторезистор непригоден.

Рисунок 23.20– Схема проверки фоторезистора с помощью мультимметра.

32

2.7. Проверка исправности катушек с помощью мультимметра

Проверку проводят аналогично, как и резистора. При обрыве омметр покажет бесконечно большое сопротивление. Если нет обрыва, то омметр покажет сопротивление катушки.

3. По результатам проверок и испытаний заполнить таблицу 23.2.

Таблица 23.2 – Результаты проверок и испытаний полупроводниковых элементов.

№Проверяемый элемент

п/п

 

 

 

Способ

 

Вывод о пригодности

Назва-

 

Обозна-

Результаты проверки

 

Марка

чение на

проверки

с пояснением

 

ние

 

 

 

стенде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание отчёта

1.Титульный лист установленного образца.

2.Устройство и назначение диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, тиристоров и фоторезисторов.

3.Необходимые рисунки и таблицы.

4.Вывод о техническом состоянии проверенных полупроводниковых элементов.

Контрольные вопросы

1.Каковы возможные причины выхода из строя диода?

2.Назовите причины выхода из строя конденсатора?

3.Объясните, как определить неисправности резистора, конденсатора, катушки и фоторезистора?

4.Как определить выводы транзистора с помощью тестера?

5.Как проверить исправность транзистора с помощью лампочки и омметра?

6.Назовите причины выхода из строя тиристора?

7.Какие технические средства существуют для определения неисправностей в элементах электрических схем?

8.Чем отличается проверка работоспособности конденсатора цифровым мультиметром от проверки стрелочным?

9.Как проверить исправность транзистора при помощи цифрового мультимметра?

10.Опишите назначение диодов, резисторов, транзисторов, конденсаторов, тиристоров и фоторезисторов.

Лабораторная работа №24

ТЕМА: Испытания элементов электрооборудования тракторов, автомобилей, комбайнов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Научиться проводить проверку и испытания катушек зажигания, транзисторных коммутаторов, прерывателей-распределителей, магнето, стартеров, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: 2 часа.

Место выполнения работы:

Лаборатория “Эксплуатация и ремонт электрооборудования и средств автоматизации”.

Дидактическое и методическое обеспечение: Задание, катушки зажигания, транзисторные коммутаторы, прерыватели-распределители, стартер, регуляторы напряжения, свечи зажигания, магнето, высоковольтные провода, мультимметр, контрольная лампа, повышающий трансформатор, соединительные провода, аккумуляторная батарея, мегомметр.

Внеурочная подготовка

1.Повторить устройство и назначение катушек зажигания, транзисторных коммутаторов, прерывателей-распределителей, стартеров, регуляторов напряжения, магнето, свечей зажигания и высоковольтных проводов. Кратко записать в отчёт.

2.Изучить правила техники безопасности при выполнении работы.

3.Изучить ход выполнения лабораторного занятия. Зарисовать необходимые рисунки и начертить таблицы.

Работа на уроке

1.Получить допуск к работе у преподавателя, предоставить на проверку заготовку отчета.

2.Провести проверку и испытания предложенных катушек зажигания, данные проверок и испытаний занести в таблицу 24.1.

3.Провести проверку и испытания предложенных транзисторных коммутаторов, данные проверок и испытаний занести в таблицу 24.2.

4.Провести проверку и испытания предложенных прерывателейраспределителей, данные проверок и испытаний занести в таблицу 24.3.

5.Провести проверку и испытания предложенного стартера, данные проверок и испытаний занести в таблицу 24.4.

6.Провести проверку и испытания предложенных магнето, данные проверок и испытаний занести в таблицу 24.5.

7.Провести проверку и испытания свечей зажигания и высоковольтных проводов, данные проверок и испытаний занести в таблицу 24.6.

8.Сделать вывод о техническом состоянии всех проверенных аппаратов.

9.Оформить отчет.

10.Защитить работу.

Методические указания практической работы

Теоретическое обоснование

Основные энергоносители сельскохозяйственного производства — тракторы, автомобили и комбайны — оснащены сложным и дорогостоящим электрическим оборудованием.

От 8 до 25 % неисправностей машин приходится на долю электрооборудования. Это свидетельствует о значительном влиянии электрооборудования на надежное и эффективное использование машин. Стоимость электрооборудования составляет около 25% стоимости современных машин но зачастую на станциях техобслуживания отыскание неисправности, диагностика электрооборудования и его замена составляют 70% стоимости вышедшего из строя прибора.

Полученные навыки по данной работе помогут учащимся быстро производить проверку основных приборов входящих в состав электрооборудования тракторов, автомобилей и комбайнов, а следовательно и быстро устранять возникшие неисправности в процессе эксплуатации без дополнительных затрат.

Теоретические сведения.

Катушки зажигания.

Катушка зажигания предназначена для формирования тока высокого напряжения (порядка 20...35 кВ) с целью образования искры между электродами свечи зажигания и воспламенения рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания.

Устройство катушки зажигания

Катушка зажигания представляет собой повышающий трансформатор, который имеет магнитопровод (сердечник) и две обмотки. По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа: с разомкнутым и замкнутым магнитопроводом. В катушках с разомкнутой магнитной цепью магнитный поток большую часть пути проходит по воздуху, а в катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток проходит по стальному сердечнику и только несколько десятых долей миллиметра - по воздуху. Конструкции катушек с разомкнутым и замкнутым магнитопроводами существенно различаются.

Обмотки катушки зажигания могут иметь как автотрансформаторную (с общей точкой), так и трансформаторную связь. Примеры схем соединений первичной I и вторичной II обмоток приведены на рисунке 24.1.

Рисунок 24.1 – Электрические схемы катушек зажигания.

Автотрансформаторная связь упрощает конструкцию и технологию изготовления катушки, а также незначительно увеличивает вторичное напряжение. Трансформаторная связь обычно

применяется в катушках электронных систем зажигания во избежании опасных воздействий всплесков напряжения на электронные элементы.

Устройство типовой катушки зажигания с разомкнутым магнитопроводом приведено на рисунке 24.2, где 1 - керамический изолятор; 2 - корпус; 3 - изоляционная конденсаторная бумага обмоток; 4 - первичная обмотка; 5 - вторичная обмотка; 6 - изоляция между обмотками; 7 – клемма вывода первичной обмотки; 8 - контактный винт: 9 - центральная клемма для провода высокого напряжения; 10 - крышка; 11 - клемма подвода питания; 12 - контактная пружина; 13 - каркас вторичной обмотки; 14 - наружная изоляция первичной обмотки; 15 - скоба крепления; 16 - наружный магнитопровод; 17 - сердечник.

Рисунок 24.2 - Конструкция катушки

Рисунок 24.3 - Электромагнитная сис-

зажигания с разомкнутым магнито-

тема катушки зажигания

проводом

 

Сердечник катушки зажигания состоит из пакета пластин электротехнической стали. На нем расположены две обмотки: низковольтная первичная I и высоковольтная вторичная II (рисунок 24.3). Вторичная обмотка намотана на изоляционную втулку проводом 0,06...0,09 мм. Число ее витков лежит в пределах 14 - 40 тысяч. Поверх вторичной через изоляционную прокладку намотана первичная обмотка. Обмотка имеет несколько сотен витков провода диаметром 0,5...0,9 мм. Коэффициентом трансформации катушки зажигания лежит обычно в пределах от 70 до 230.

Обмотки с сердечником помещены в кожух (корпус), от которого сердечник изолирован керамическим изолятором. Рядом с кожухом располагается витой наружный магнитопровод, увеличивающий индуктивность катушки. Крышка катушки зажигания имеет две низковольтных клеммы и вывод для подключения высоковольтного провода (в виде латунной вставки). На низковольтные клеммы выведены концы первичной обмотки. Они могут обозначаться следующим образом: первый (совместный) вывод: "Б", "+" или "15", а второй: "К", "-" или "1". К высоковольтной клемме через пружину подключен один из выводов вторичной обмотки.

В некоторых системах зажигания с катушкой зажигания используется добавочный резистор. В этом случае катушки рассчитаны на рабочее напряжение 6...8 В. При пуске двигателя, когда напряжение аккумуляторов батареи подсаживается нагрузкой, резистор закорачивается вспомогательными контактами тягового реле стартера или контактами дополнительного реле включения стартера. Во время работы двигателя он включен последовательно с первичной обмоткой и гасит избыточное напряжение. Добавочный резистор может крепиться как на самой катушке, так и отдельно от нее.

Катушки зажигания, используемые в электронных системах, имеют значительно меньшее сопротивление первичной обмотки (0,3-0,8 Ом), чем катушки классических систем зажигания (3-3,5 Ом). В связи с этим катушки не взаимозаменяемы.

Транзисторный коммутатор.

Основное назначение транзисторного коммутатора — включение и выключение тока низкого напряжения в первичной обмотке индукционной катушки.

Контакты прерывателя подключаемые к клемме «Р» служат для управления транзисторным коммутатором (отпирания и запирания транзистора). В транзисторном коммутаторе рисунок 24.4. установлены: мощный германиевый транзистор VТ типа р-п-р, импульсный трансформатор TV, первичная обмотка которого соединена с базой транзистора и прерывателем, а вторичная, зашунтированная резистором R2, соединена с эмиттером транзистора, конденсатор C1 (1 мкФ, 160 В) с резистором R1 (2 Ом), кремниевый стабилитрон VS с германиевым диодом VD типа и электролитический конденсатор С2 (50 мкФ, 50 В).

При включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя через транзистор текут два тока.

Ток управления силой 0,3...0,9 А течет по цепи: «+» аккумуляторной батареи, выключатель зажигания, добавочные резисторы R3 и R4, первичная обмотка индукционной катушки, переход эмиттер — база транзистора, первичная обмотка импульсного трансформатора, контакты прерывателя, «масса» двигателя, минусовая клемма аккумуляторной батареи. Ток управления, проходя в прямом направлении через эмиттерный переход и базу, отпирает транзистор (резко уменьшает сопротивление коллекторного перехода) и открывает путь основному току первичной обмотки индукционной катушки.

Замок зажигания

 

 

и АКБ

 

 

 

 

C2

 

К

 

VS

 

Катушка

 

VD

 

зажигания

М

 

 

VT

 

 

 

 

R2

Ток управления

 

 

 

TV

 

 

Основной ток

 

 

 

Р

 

Контакт прерывателя

Рисунок 24.4 – Электрическая схема транзисторного коммутатора.

Основной ток первичной обмотки силой до 7...8 А течет от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи через выключатель зажигания, добавочные резисторы, первичную обмотку катушки, эмиттерный и коллекторный переходы транзистора и далее на «массу» и «—» аккумуляторной батареи.

В момент размыкания контактов прерывателя ток в цепи управления транзистором исчезает и сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов резко увеличиваются, при этом транзистор запирается и выключает ток первичной обмотки индукционной катушки. Исчезающее магнитное поле первичной обмотки индукционной катушки создает во вторичной обмотке высокое напряжение, которое через распределитель подводится к свече зажигания.

Импульсный трансформатор TV служит для ускорения запирания транзистора при размыкании контактов прерывателя. В момент размыкания контактов исчезающее магнитное поле первичной обмотки трансформатора TV пронизывает витки вторичной обмотки TV и индуктирует в них ЭДС, которая создает на эмиттерном переходе транзистора обратное (отрицательное) напряжение, способствующее быстрейшему запиранию транзистора.

Для предохранения транзистора от нагревания и пробоя токами самоиндукции первичной обмотки индукционной катушки, возникающими при запирании транзистора, предусмотрены цепи защиты. Цепь C1, R1 поглощает энергию самоиндукции и отводит ее в виде тепла через алюминиевые теплоотводы. Токи самоиндукции заряжают конденсатор, затем происходит затухающий колебательный разряд его через первичную обмотку индукционной катушки. Этим увеличивается продолжительность искрового разряда между

Измерение схемы фоторезистора - Rheingold Heavy

[mathjax] [/ mathjax] Светозависимый резистор (LDR), фоторезистор, изменяет свое сопротивление в зависимости от количества света, попадающего на его поверхность. Мне было любопытно посмотреть, сколько света или тьмы повлияет на этот уровень сопротивления.

Схема для проверки LDR очень проста, вроде просто просто. На самом деле самая сложная часть - это выяснить, как внести достаточно стандартизованные изменения в свет, чтобы понять его. Вы также как бы хотите увидеть, какой уровень освещенности визуально, чтобы вы могли иметь систему отсчета при просмотре чисел позже через выход АЦП.

Вот что я придумал.

На схеме просто + 5В к одному выводу LDR, затем к резистору серии 1K, а затем к GND.

Базовая схема LDR

Что я собираюсь сделать, так это поместить всю схему в лайтбокс, который я использую для фотографирования материалов для веб-сайта, а затем измерить падение напряжения на резисторе серии 1K. Сначала я измерю напряжение при окружающем освещении, затем добавлю первичный источник света, а затем добавлю четыре световых блока по одному, чтобы увидеть, в чем разница.Световые блоки сделаны из высокотехнологичных заметок, вырезанных для того, чтобы поместиться в маленький держатель, который я использую… старый ультрафиолетовый линзовый фильтр. Я проверил перед тем, как сделать фотографии, и наличие фильтра не повлияло на уровень напряжения.

Измерение LDR Тест 01 - Статическая установка

Итак, поехали, у нас есть настройка системы внутри светового короба, и мы готовы начать измерения. Помните, что этот оранжевый мультиметр автоматически выбирает диапазон, поэтому вам придется внимательно следить за положением десятичной точки.

[masterslider id = 11]
Уровень освещенности Vmeasure Разница
Окружающая среда 2,17 В НЕТ
Первичный 1,12 В + 1,95 В
Блоки: 1 2,98 В -1,14 В
Блоки: 2 2.48V -0.50V
Блоки: 3 2.13V -0.35 В
Блоки: 4 1.85V -0.28V

По мере уменьшения количества доступного света сопротивление фоторезистора увеличивается. Судя по измерениям, также похоже, что количество светового препятствия, которое вы получаете, уменьшается, когда вы помещаете лист для заметок между светодиодным фонариком и фоторезистором. Я решил перезапустить тест с большим количеством блоков, чтобы у меня было больше четырех точек данных, и это то, как получился график, довольно асимптотический, поскольку он приближается к сопротивлению, вызванному каким бы то ни было окружающим светом.

Можно также ожидать, что по мере уменьшения освещенности и увеличения сопротивления ток также будет уменьшаться. К счастью, поскольку мы знаем…

  • Входное напряжение схемы в целом, Vout моей Arduino, измеренное при 4,87 В
  • Падение напряжения на втором резисторе, график выше
  • Значение последовательного резистора, измеренное при 987 Ом.

… мы можем определить как потребляемый ток цепи, так и сопротивление LDR в омах при добавлении каждого светового блокиратора, благодаря закону Ома и тому факту, что одно и то же потребление тока происходит в каждом узле делителя напряжения (подробнее об этом в более позднем посте)!

Сначала мы находим ток, потребляемый в цепи.Вы бы использовали формулу \ (\ mathrm {\ frac {V_ {mes}} {R_ {2}} = I_ {circuit}} \). Если мы воспользуемся измерением окружающего освещения сверху в качестве примера, мы получим: \ [\ large \ mathrm {\ frac {2.17V} {987Ω} = 0.0021A = 2.10mA} \]

Во-вторых, мы используем начальное напряжение 4,87 В от Arduino и потребляемый ток 2,10 мА для определения общего сопротивления цепи: \ [\ large \ mathrm {\ frac {2.17V} {. 0021A} = 2319 Ом} \]

Наконец, мы вычитаем значение последовательного резистора 987 Ом из общего сопротивления 2319 Ом, чтобы получить сопротивление LDR при окружающем свете в моей лаборатории: \ [\ large \ mathrm {2319Ω-987Ω = 1332Ω} \]

Итоговая таблица, показывающая нам, сколько тока потреблялось и какое было сопротивление фоторезистора на каждой ступени, выглядит следующим образом…

Уровень освещенности Vin Vmeasured Current LDR Resistance
Окружающая среда 4.87 В 2,05 В 2,05 мА 1358
Первичный 4,87 В 3,76 В 3,81 мА 291
Блоки: 1 4,87 В 2,48 В 2,51 мА 951
Блоки: 2 4.87V 2.05V 2.08mA 1358
Блоки: 3 4.87V 1.83V 1.82mA 1640
Блоки: 4 4.87 В 1,71 В 1,73 мА 1824
Блоки: 5 4.87V 1.57V 1.59mA 2075
Блоки: 6 4,87 В 1,48 В 1,50 мА 2261
Блоки: 7 4.87V 1.43V 1.45mA 2374
Блоки: 8 4.87V 1.34V 1.36mA 2600
Блоки: 9 4.87 В 1,30 В 1,32 мА 2710

Но на самом деле это грубый метод измерения этого - изменения в милливольтах, основанные на листах бумаги, набитых перед фонариком в комнате с множеством других световых и теневых загрязнений. Мне пришлось повторить все измерения для второй таблицы, когда я понял, что напряжение для одного измерения было выше, чем предыдущее, потому что в первый раз я держал руку рядом с фонариком и отбрасывал тень от источника окружающего света.

Вообще говоря, я хочу построить свой собственный оптоизолятор и вместо этого измерять его таким образом. Думаю, сделаю это завтра.

Как проверить LDR (найти плохой LDR)

LDR: Фоторезистор (или светозависимый резистор, LDR или фотопроводящий элемент) представляет собой регулируемый светорезистор. Сопротивление фоторезистора уменьшается с увеличением интенсивности падающего света; другими словами, он проявляет фотопроводимость. Фоторезистор может применяться в схемах светочувствительных детекторов, а также в схемах переключения, активируемых светом и темнотой.


Метод № 1:

Необходимые детали: цифровой мультиметр , LDR

Шаг 1: сначала включите цифровой мультиметр и установите ручку цифрового мультиметра в режим сопротивления.

Шаг 2: затем подключите все соединения, как показано на рисунке ниже.

Step3: Теперь вы увидите дисплей цифрового мультиметра. он показывает значение сопротивления. значение сопротивления изменится в зависимости от интенсивности света.

Step4: Если значение сопротивления изменится на с другой интенсивностью, LDR будет хорошее состояние или значение сопротивления не изменится, LDR будет повреждено .



Метод № 2:

Необходимые детали: цифровой мультиметр , LDR, резистор 10 кОм, источник питания 5 В постоянного тока


  • Сначала подключите все соединения, как показано на изображении выше. Эта схема - метод подтягивания резистора.теперь вы отдадите блок питания. когда источник света увеличивается, напряжение уменьшается , а источник света уменьшается, напряжение увеличивается . если условие возможно, LDR - хорошее состояние или LDR - повреждение .



Метод № 3:

Необходимые детали: цифровой мультиметр , LDR, резистор 10 кОм, источник питания 5 В постоянного тока


  • Сначала подключите все соединения, как показано на изображении выше.Эта схема представляет собой метод понижения сопротивления резистора. теперь вы отдадите блок питания. когда источник света увеличивается, напряжение увеличивается на , а источник света уменьшается, напряжение уменьшается на . если условие возможно, LDR - хорошее состояние или LDR - повреждение .


Метод № 4:
Необходимые детали: LDR, резистор 10 кОм (3), источник питания 5 В постоянного тока, резистор 100 Ом (2), зеленый светодиод, красный светодиод, транзистор PNP, транзистор NPN

  • Сначала подключите все соединения, как показано на изображении выше.теперь вы отдадите блок питания. при увеличении источника света загорится зеленый светодиод , а при уменьшении источника света загорится красный светодиод . если условие возможно, LDR - хорошее состояние или LDR - повреждение .


Метод № 5:
Необходимые детали: LDR, резистор 10 кОм (3), источник питания 5 В постоянного тока, резистор 100 Ом (2), зеленый светодиод, красный светодиод, транзистор PNP, транзистор NPN

  • Сначала подключите все соединения, как показано на изображении выше.теперь вы отдадите блок питания. при увеличении источника света загорится красный светодиод , а при уменьшении источника света загорится зеленый светодиод . если условие возможно, LDR - хорошее состояние или LDR - повреждение .

Фоторезисторы - обзор | ScienceDirect Topics

NW Фотопроводники (фоторезисторы) представляют собой простейшую конфигурацию для исследования оптоэлектронных свойств NW. Обычно наночастицы рассредоточены на изолирующей подложке, а металлические электроды нанесены и нанесены узоры на обоих концах нанокристаллов.Подавая напряжение смещения на фотопроводник, можно измерить ток, протекающий через устройство в темноте и при освещении, и легко получить электрическую проводимость. Величина изменения проводимости, вызванного облучением, может быть определена количественно, на основании чего также могут быть проанализированы электронные свойства, связанные с подвижностью носителей заряда и временем жизни. Изменяя состояние облучения между включенным и выключенным, можно также достичь характеристик фотоотклика материала.

Три ключевых параметра обычно используются для оценки чувствительности фотопроводников к свету: коэффициент усиления фотопроводимости G , чувствительность R и светочувствительность S (Hu et al., 2013; Murtaza, Nie, Campbell, Bean, & Peticolas, 1996; Peng, Hu, & Fang, 2013). Коэффициент усиления G обозначает количество электронов, произведенных каждым поглощенным фотоном во внешней цепи, и часто определяется как отношение количества собранных электронов ( N el ) к количеству поглощенных фотонов ( N ф. ) в единицу времени:

(12.1) G = NelNph = ττtr = μτVl2

, где τ - время жизни фотогенерированных носителей, τ tr - время пролета носителей между двумя электродами, μ - подвижность носителей, V - приложенное смещение, а l - расстояние между двумя электродами. Чувствительность R иллюстрирует чувствительность фотопроводника к падающему свету и определяется как

(12,2) R (A / W) = IphotoPopt = η (qλhc) G

, где I photo - фототок , P opt - мощность падающего света, η - квантовая эффективность, h - постоянная Планка, c - скорость света и λ - длина волны падающего света.Светочувствительность ( S ) определяется как:

(12,3) S = (σphoto − σdark) / σdark

, где σ photo и σ dark - проводимость при освещении и темноте соответственно. .

6. Зачем нужен делитель напряжения с фоторезистором?

Делители напряжения сбивают с толку новичков.

Возьмем для примера фоторезистор.

Распространенный вопрос: «Почему бы не подключить фоторезистор напрямую к одному из аналоговых выводов Arduino, вместо того, чтобы подключать его через делитель напряжения?»

Это справедливый вопрос.

Напряжение, которое Arduino измеряет на своем аналоговом выводе, зависит от импеданса (сопротивления) фоторезистора. Поскольку импеданс фоторезистора зависит от силы света, мы должны иметь возможность использовать прямое соединение вместо делителя напряжения.

Но так не работает.

Если у вас под рукой есть мультиметр, попробуйте простой эксперимент.

Подключите контакты фоторезистора к электродам мультиметра. Установите мультиметр на измерение сопротивления (омметр).Это позволит вам измерить импеданс (сопротивление) фоторезистора.

Сделайте несколько измерений при разном освещении. Вы увидите, что импеданс меняется, но всегда очень высок. Для большинства распространенных фоторезисторов измеренное сопротивление может составлять от 100 кОм до 1 МОм.

Из-за этого высокого импеданса, если вы подключите фоторезистор, скажем, между выводом Arduino 5V и A0, ток, который будет протекать через этот компонент, будет очень небольшим. В результате падение напряжения на фоторезисторе будет едва заметно для Arduino.

На выводе A0 Arduino будет измерять напряжение, близкое к 5 В, независимо от того, сколько света попадает на фоторезистор.

Это не очень полезно!

Вот измерение импеданса фоторезистора, когда он направлен на источник света. Это значение составляет около 10 кОм, значение, которое больше подходит для подтягивающего или понижающего резистора. При 5 В вы не получите большого тока от этого устройства (всего ~ 0,0005 А в данном случае).

Я использовал свой симулятор схем, чтобы сравнить два способа подключения фоторезистора к Arduino.Без делителя напряжения (слева) и с делителем напряжения (справа). Симулятор позволяет мне тестировать фоторезистор на произвольных уровнях люкс.

При трех разных уровнях люкс на фоторезисторе (около 1 люкс - это интенсивность света в плохо освещенной комнате), измеренное напряжение на левой цепи не сдвинулось с места по сравнению с 5 В. С правой стороны, с фиксированным резистором делителя напряжения, мы получили три разных показания.

Как видите, с помощью подходящего делителя напряжения фоторезистор становится полезным датчиком силы света.

С левой стороны вы также можете видеть, что независимо от тока, протекающего через фоторезистор, вольтметр измеряет напряжение на источнике постоянного тока, которое постоянно составляет 5 В. Просто нет другого способа подключить фоторезистор, чтобы он мог работать сам по себе и при этом обеспечивать значимые показания, пропорциональные интенсивности падающего на него света. Обратите внимание, что это идеальная схема без какого-либо сопротивления в проводах. В реальной жизни в проводах есть сопротивление, и схема выглядит примерно так:

Импеданс в проводах составляет около 0.110 Ом для перемычки 10 см. Это может дать показание напряжения 4,998 В в вольтметре в цепи слева. И это показание не будет сильно меняться при изменении импеданса фоторезистора, поскольку это сопротивление очень велико по сравнению с ним.

Используя фиксированный резистор, который намного меньше минимального импеданса датчика, мы можем создать падение напряжения, которое в большей степени зависит от меньшего компонента, но все же зависит от более крупных компонентов (больших, в терминах импеданса).

Еще одно преимущество заключается в следующем: поскольку фоторезисторы поставляются разными производителями с разными характеристиками, используя фиксированный резистор в конфигурации делителя напряжения, мы можем уменьшить влияние этих отклонений. Таким образом, наша схема становится менее зависимой от особенностей фоторезистора.

Использование фоторезистора от Raspberry PI для обнаружения света

Фоторезистор (также известный как фотоэлемент) - это светозависимый резистор (LDR). Как следует из названия, эти компоненты действуют как резисторы, изменяя свое сопротивление в зависимости от того, сколько света падает на них.Обычно фоторезисторы имеют очень высокое сопротивление в темноте и очень низкое сопротивление при ярком свете.

Этот компонент используется для управления электронными или электрическими устройствами, чтобы реагировать на условия освещения, включая или отключая функции.

Фоторезисторы - аналогичные компоненты. Таким образом, его можно использовать с микроконтроллерами, имеющими аналоговые входы (например, Arduino) для считывания уровня освещенности.

К сожалению, Raspberry PI имеет только цифровые входы (порог между High и Low составляет около 1 В).Это означает, что без специального аналогово-цифрового оборудования мы сможем читать, только если свет высокий или низкий.

В этой статье я покажу вам, как использовать фоторезистор с Raspberry PI и Python, чтобы определить, высокий или низкий уровень освещения. Я буду использовать Raspberry Pi Zero W, но эта статья применима также к новым платам Raspberry PI.

Что нам нужно

Как обычно, я предлагаю добавить в вашу любимую корзину покупок в электронной коммерции все необходимое оборудование, чтобы в конце вы могли оценить общие затраты и решить, продолжать ли проект или удалить их из корзины покупок.Итак, оборудования будет всего:

Многие из перечисленных устройств (кроме Raspberry PI Zero W и micro SD Card) можно купить отдельно или также найти в полезном стартовом наборе Elegoo.

Проверьте цены на оборудование по следующим ссылкам:

Схема подключения

Пожалуйста, найдите схему подключения ниже. Обратите внимание, что VCC + подключен к порту 3,3 В, чтобы оставить приемлемое напряжение, вводимое при чтении GPIO (GPIO могут считывать до 3,3 В, иначе вы рискуете повредить его):

Следующее изображение также показывает мою сборку проекта:

Пошаговая процедура

Перед тем, как начать, давайте разберемся в схемной логике.

Описание схемы

В этой схеме используется дешевый транзистор NPN в качестве переключателя для включения тока, проходящего от точки считывания GPIO. Как уже говорилось, фоторезистор имеет внутреннее сопротивление, которое меняется в зависимости от получаемого света. В темноте мой фоторезистор имеет сопротивление около 50 кОм. При ярком свете мой фоторезистор имеет сопротивление около 500 Ом.

Следующие схемы попытаются упростить концепции. Фактически, в аналоговом мире транзистор NPN никогда не будет полностью блокировать ток.Скорее всего, он получит очень высокие уровни сопротивления.

Фоторезистор

и резистор 100 кОм работают вместе как цепь снижения напряжения (дополнительные сведения см. Также на сайте Learningaboutelectronics.com: Как снизить напряжение с помощью резисторов). При низком сопротивлении LDR их средний уровень напряжения падает у земли. Он отключает транзистор NPN. При высоком сопротивлении LDR их средний уровень напряжения повышается. Он включает транзистор NPN.

Цепь в темноте

В темноте фоторезистор увеличивает свое внутреннее сопротивление, что приводит к увеличению напряжения на базе NPN-транзистора.Это включает транзистор, который соединяет точку считывания с землей. Ток, протекающий от VCC к земле через резистор 300 Ом, точку считывания GPIO и транзисторный коллектор-> эмиттер. Конечным результатом является точка отсчета 0 В, поэтому считывание логического результата ложное (0 или низкий):

Цепь в легких условиях

В условиях освещения фоторезистор уменьшает свое внутреннее сопротивление, поэтому управляющее напряжение на базе NPN-транзистора близко к земле. Это отключает транзистор, и точка считывания остается на уровне VCC.Ток течет от VCC к земле в основном через резистор 100 кОм и фоторезистор. Конечным результатом является точка чтения рядом с VCC (3,3 В), поэтому чтение истинного (1 или высокого) логического результата:

Подготовьте Raspberry PI OS

Установите ОС с помощью руководства по установке Rasperry PI OS Lite. Обновите свою ОС. От терминала:

 sudo apt update
sudo apt обновление 

Установить библиотеки Python

Нам также необходимо установить полезный пакет RPI.GPIO, чтобы управлять чтением GPIO из python:

 sudo apt install rpi.gpio 

Создать (или загрузить) скрипт Python

Скрипт

Python становится действительно простым, поскольку логика построена на аппаратном обеспечении. Загрузите его со страницы загрузки с помощью команды терминала:

 wget https://peppe8o.com/download/python/photoresistor_rpi.py 

и просто запустите его, набрав:

 python3 photoresistor_rpi.py 

Вы можете использовать CTRL + C, чтобы остановить скрипт Python.

Скрипт начнет читать «1» при освещении и читать «0» в темноте.В комнате со средним освещением этого будет достаточно, положив руку вверх, чтобы создать темную среду:

  pi @ raspberrypi: ~ $  python3 photoresistor_rpi.py
Читать: 1
Прочитано: 0
Прочитано: 0
Прочитано: 0
Читать: 1
Читать: 1
Читать: 1
Читать: 1
Прочитано: 0
Прочитано: 0
Прочитано: 1 

Скрипт просто выполняет следующие задачи. Импортируются необходимые библиотеки:

 импортировать RPi.GPIO как GPIO
время ввоза 

Ваш прочитанный PIN-код связан с определенной переменной. Будет использовано обозначение контактов BCM.readPIN настроен на чтение (GPIO.IN):

 readPIN = 14

GPIO.setwarnings (Ложь)
GPIO.setmode (GPIO.BCM)
GPIO.setup (читатьPIN, GPIO.IN)
GPIO.setwarnings (True) 

Основной цикл просто считывает введенный PIN-код и ждет 1 секунду для следующего измерения. Чтение GPIO преобразуется в строку с помощью функции str (), чтобы объединить его внутри функции print ():

 print ("Чтение:" + str (GPIO.input (readPIN)))
time.sleep (1) 

Финальные хватки

В конце вам может потребоваться переключить результат с «0» на «1» при разных уровнях освещенности.Для этой цели вы можете попробовать заменить резистор 100 кОм более низким или более высоким, пока не найдете условия освещения, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям.

Наслаждайтесь!

Связанные

Работа, взаимодействие и применение - Уроки DIY

Введение

LDR - это крошечные светочувствительные устройства, также известные как фоторезисторы. LDR - это резистор, сопротивление которого изменяется при изменении количества падающего на него света. Сопротивление LDR уменьшается с увеличением интенсивности света.Это свойство позволяет нам использовать их для создания светочувствительных цепей. Узнайте, что такое LDR, как он работает, как взаимодействовать с Evive и программировать его в PictoBlox - нашей платформе графического программирования на основе блоков Scratch с расширенными возможностями взаимодействия с оборудованием и, наконец, какие захватывающие проекты DIY вы можете реализовать с помощью LDR, доступного в Evive Starter Kit.

Для работы в PictoBlox сначала необходимо загрузить его ЗДЕСЬ.

Готовы? Задавать. Идти!

Что такое LDR или фоторезистор?

Давайте начнем с понимания, что такое LDR и как работает LDR.

LDR - это аббревиатура от Light Dependent Resistor . LDR - это крошечные светочувствительные устройства, также известные как фоторезисторы . LDR - это резистор, сопротивление которого изменяется при изменении количества падающего на него света. Сопротивление LDR уменьшается с увеличением интенсивности света, и наоборот. Это свойство позволяет нам использовать их для создания светочувствительных цепей. C

Для использования LDR мы всегда должны делать схему делителя напряжения. Когда значение сопротивления LDR увеличивается по сравнению с фиксированным сопротивлением, напряжение на нем также увеличивается.

Что такое сигналы?

Но прежде чем двигаться дальше, давайте немного поговорим о сигналах.

Сигнал - это все, что несет какую-то информацию. Это может быть действие, звук или тип движения.
Любой сигнал можно классифицировать как:

  1. Аналоговый сигнал
  2. Цифровой сигнал
Аналоговый сигнал

Аналоговый сигнал - это сигнал, который представляет ВСЕХ возможных значений в заданном диапазоне, поскольку он изменяется во времени; это аналогично изменяющейся во времени величине, которую оно представляет.

Цифровой сигнал

Напротив, цифровой сигнал - это сигнал, который представляет величину как серию из прерывистых значений. Цифровой сигнал может представлять только 2 значения: « HIGH » и « LOW ».

LDR - аналогичное устройство; его сопротивление изменяется постепенно, а не скачкообразно,

Взаимодействие LDR с Evive

Теперь, когда у нас есть небольшое представление о том, как работает LDR, давайте посмотрим, как связать его с evive и увидеть в действии.

  1. Последовательно подключите LDR и резистор 4,7 кОм.
  2. Подключите вывод 5V к первой ножке LDR.
  3. Подключите заземляющий контакт к концу резистора.
  4. Подключите общую ножку LDR и резистор к выводу A0 на evive.

Визуализация значений LDR на экране Evive

Теперь, когда мы подключили LDR к Evive, давайте визуализируем изменение сопротивления LDR на мониторе состояния выводов evive.

  1. Включите evive.В его меню перейдите к монитору состояния закрепления.
  2. Выберите состояния аналоговых выводов.
  3. Обратите внимание на значение перед штифтом A0. По мере уменьшения освещенности значение также уменьшается.

Работа с LDR в реальном времени

Теперь мы подключили наш фоторезистор к Evive. Мы собираемся создать сценарий для изменения фона сцены PictoBlox в соответствии с количеством света, падающего на LDR.
Выполните следующие действия, чтобы написать сценарий, чтобы фон выглядел как день, когда количество падающего света больше, и должно казаться ночью, когда свет, падающий на LDR, меньше определенного количества или отсутствует.

  1. Откройте PictoBlox. Подключите Evive / вашу макетную плату к компьютеру с помощью кабеля USB.
  2. Щелкните по кнопке доски и выберите в раскрывающемся списке evive.
  3. Затем в появившемся диалоговом окне выберите соответствующий последовательный порт.
  4. Откройте библиотеку задников и выберите два фона: мы выбираем Метро и Ночной город с улицей для дня и ночи соответственно.
  5. Выберите Тоби.
  6. Чтобы получить значения из LDR, мы будем использовать аналоговый датчик чтения () в блоке () из палитры датчиков и выбрать свет / фоторезистор из раскрывающегося списка.Во втором раскрывающемся списке выберите контакт, к которому он подключен.
  7. Чтобы проверить, меньше ли падающий свет или больше, используйте блок if-else. Чтобы сравнить значение, полученное с фоторезистора, с определенным значением, выберите операторский блок «Меньше». В первое пустое место поместите блок чтения аналогового датчика () и напишите 100 во втором месте.
  8. Если меньше 100, фон должен измениться на Ночной город с улицей. Таким образом, из палитры костюмов выберите , переключите фон на блок () и выберите Nigth City With Street из раскрывающегося списка.
  9. В противном случае мы будем использовать Metro в качестве фона. Таким образом, продублируйте фон переключателя в блок () и поместите его ниже руки else. Наконец, в раскрывающемся списке выберите Metro.
  10. Чтобы скрипт работал вечно, мы будем использовать блок forever вокруг всего кода.
  11. Теперь поместите блок шляпы при щелчке флажка над блоком навсегда. Это обеспечит запуск сценария при щелчке по зеленому флажку.

Здесь вы можете загрузить весь код, чтобы светодиодный индикатор мигал в реальном времени.

Светодиод управляющего контакта 13 с использованием LDR

В этом примере мы собираемся использовать LDR для включения светодиода на контакте 13 на evive. Если интенсивность света больше заданного значения, светодиод загорится; в противном случае он останется выключенным. Выполните следующие действия, чтобы написать сценарий для управления LDR / фоторезистором без подключения к компьютеру.

  1. Перейти в режим загрузки.
  2. Если значение, полученное от LDR, меньше 100, тогда светодиод на выводе 13 evive должен загореться, в противном случае он должен оставаться выключенным.
  3. Чтобы проверить, меньше ли падающий свет или больше, используйте блок if-else. Чтобы сравнить значение, полученное с фоторезистора, с определенным значением, выберите операторский блок «Меньше». В первое пустое место поместите блок чтения аналогового датчика () и напишите 100 во втором месте.
  4. Чтобы включить светодиод вывода 13, перетащите и установите цифровой вывод () как блок () из палитры evive. По умолчанию выбран вывод 13. Во втором раскрывающемся списке выберите ВЫСОКИЙ, чтобы включить светодиод.
  5. Светодиод останется выключенным, если значение, полученное с фоторезистора, больше 100. Таким образом, продублируйте установленный цифровой блок контактов и поместите его под другим плечом.
  6. Чтобы выключить светодиод, выберите НИЗКИЙ из раскрывающегося списка.
  7. Добавьте вокруг скрипта блок forever , чтобы он запускался вечно.
  8. Наконец, добавьте , когда флажок установлен, блок шляпы для выполнения программы.
  9. Загрузите код в Evive с помощью кнопки «Загрузить код».

Вы можете скачать программу PictoBlox отсюда.

Заключение

Теперь, когда вы знакомы с основами LDR (фоторезистора) и знаете, как он работает, вы готовы опробовать множество интересных проектов, которые мы приготовили для вас.

Удачной работы!

Как собрать робота Учебники


СХЕМАТИКА - ФОТОРЕЗИСТОР

Фоторезистор
Фоторезисторы (также часто называемые фототранзисторами или Фотоэлементы фотопроводящие из CdS ; используйте 'фотоэлемент' для digikey) простые резисторы, которые сопротивление алтаря в зависимости от количества ламп ставим над ними .Больше света означает меньшее сопротивление.

Фоторезисторы, наверное, самые распространенные, самые доступные (1-2 доллара за штуку), и самый простой в использовании из всех датчиков робота. Не только полезно для фотолюбители и датчики цвета, но могли также действует как оптический переключатель (немеханическая кнопка). Например, помашите рукой перед роботом, чтобы заблокировать свет. перед ним, тем самым что-то активировав.

Чтобы использовать их в качестве датчика, измерьте падение напряжения на резисторе с помощью аналоговый порт вашего микроконтроллера (потому что изменение сопротивления означает изменение напряжения).Фоторезисторы можно реализовать двумя способами:

Цепи фоторезисторного делителя напряжения

    Напряжение Увеличивает светом

    Чтобы выбрать номиналы резисторов, решите это уравнение:
    (R * Vin) / (R + Rphoto) = Vout

    Напряжение Уменьшается светом

    Чтобы выбрать номиналы резисторов, решите это уравнение:
    (Rphoto * Vin) / (Rphoto + R) = Vout

Решение уравнений для определения сопротивления, R
Есть три шага, чтобы определить, какой резистор вы должны использовать для R .Сделать это, сначала нужно достать мультиметр и измерить сопротивление на фоторезисторе в двух ситуациях. Первая ситуация - самый темный свет фоторезистора вашего робота. увидим. Например, если вы ожидаете, что ваш робот будет работать в темной комнате, закройте фоторезистор. целиком и измерить сопротивление.

Вторая ситуация - это самый яркий свет, который увидит ваш робот. Если вы хотите, чтобы ваш робот работал в вашем кухня, измерьте сопротивление фоторезистора на кухне.

Теперь все, что вам нужно сделать, это умножить оба значения сопротивления, а затем найти квадратный корень из общей суммы. Это резистор вы должны использовать.

резистор = sqrt (R_dark * R_bright)
ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Я хотел бы поблагодарить нашего участника SoR ​​Robot Forum « ribs » за вывод вышеуказанного уравнения. Если хочешь чтобы увидеть математику, посмотрите. Это не обязательно понимать, так что не паникуйте!

Исходное уравнение, которое я вывел с помощью математики основных схем:

разность напряжений = absolute_value ((R * Vin) / (R + Rp_dark) - (R * Vin) / (R + Rp_bright))

И ребра переписываем приведенное выше уравнение:

F (x) = x / (x + Rd) - x / (x + Rb)
(x = сопротивление второго резистора, Rd = Rp_dark, Rb = Rp_bright)
Возьмите производную (правило частного, дважды)
F '(x) = (x + Rd-x) / (x + Rd) 2 - (x + Rb-x) / (x + Rb) 2
F' (x) = ( x + Rd- x ) / (x + Rd) 2 - ( x + Rb- x ) / (x + Rb) 2
F '(x) = Rd / (x + Rd) 2 - Rb / (x + Rb) 2
F '(x) = Rd * (x + Rb) 2 / {(x + Rd) 2 * (x + Rb) 2 } - Rb * (x + Rd) 2 / {(x + Rd) 2 * (x + Rb) 2 }
F '(x) = {Rd * (x + Rb) 2 - Rb * (x + Rd) 2 } / {(x + Rd) 2 * (x + Rb) 2 }
F (x) имеет максимум, когда F '(x) = 0, поэтому установите
0 = {Rd * (x + Rb) 2 - Rb * (x + Rd) 2 } / {(x + Rd) 2 * (x + Rb) 2 }
Теряем знаменатель (0 / anthing = 0)
0 = Rd * (x + Rb) 2 - Rb * (x + Rd) 2
0 = Rd * x 2 + 2 * Rd * Rb * x + Rd * Rb 2 - Rb * x 2 -2 * Rd * Rb * x-Rb * Rd 2
0 = Rd * x 2 + 2 * Rd * Rb * x + Rd * Rb 2 - Rb * x 2 - 2 * Rd * Rb * x -Rb * Rd 2
0 = Rd * x 2 -Rb * x 2 + Rd * Rb 2 - Rb * Rd 2
0 = (Rd-Rb) * x 2 + (Rb-Rd) * (Rd * Rb)
(Rb-Rd) * x 2 = (Rb-Rd) * (Rd * Rb)
(Rb-Rd) * x 2 = (Rb-Rd) * (Rd * Rb)
x 2 = (Rd * Rb)
x = sqrt (Rd * Rb)


ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Вот еще один метод определения сопротивления, чтобы вы могли представить себе, почему уравнение работает.Это тоже не требуется, скорее для информации. . .

Найдя как R_dark, так и R_bright, вам нужно будет построить график разности напряжений с учетом этого уравнения:

разность напряжений = absolute_value ((R * Vin) / (R + Rp_dark) - (R * Vin) / (R + Rp_bright))

Или вы можете скачать эту таблицу Excel, чтобы рассчитать резистор для вас. Введите минимальное и максимальное значения фоторезистора в желтые поля вверху слева. Красная коробка будет Сообщите вам максимально возможную разницу напряжений.Выберите резистор в списке который показывает эту максимальную разницу напряжений, и используйте это на схеме выше.

Для получения дополнительной информации об анализе датчиков с помощью Excel, взгляните на расширенное руководство по интерпретации датчиков для оптимизации анализа данных.


Подключение фоторезистора к микроконтроллеру
Теперь я покажу вам, как подключить фоторезистор для использования на микроконтроллере. Я разработал для Учебника по роботам за 50 долларов. Он предназначен для увеличения напряжения по мере увеличения освещенности, чтобы быть более интуитивно понятным. использовать.Я также рассмотрю несколько моих общих методов подключения, которые могут оказаться полезными.

Для начала я хочу рассказать вам об инструменте, который я использую. Если только вы не один из 0,00001% у мирового населения, у которого есть третья рука, вы действительно должны получить одного из этих аллигаторов зажим для вещей. Они действительно пригодятся!

Поместите красный провод (для питания) на фоторезистор, как показано на рисунке, и припаяйте его. Ты также можете попросить друга / родителя / брата или сестру / девушку испытать ваши удивительные навыки пайки чтобы скрепить провода.. . = P



Теперь с помощью термоусадки закройте оголенный провод. Термоусадку можно нагреть термофеном. или фен, но будьте осторожны, чтобы не нагревать датчик, так как это может повредить его. Если у вас нет термоусадки, также можно использовать изоленту.



Теперь, когда термоусадочный элемент был гм. . . сжался. . . Присоедините резистор, как показано, и припаять его.



Еще раз сделайте термоусадку, чтобы провода были защищены.Затем припаиваем черный провод (на массу) до конца резистора. Покрыв резистор, вы помните, какой провод принадлежит к резистору, верно? 😉

Вы также можете припаять синий провод (или любого другого цвета) к другому выходящему проводу. Затем оба термоусадочные. Помните, что нельзя нагревать его слишком долго, иначе датчик может быть поврежден.



Вы в основном закончили, но у вас есть несколько дополнительных необязательных шагов.



Зачистите концы трех проводов для дополнительной пайки.Затем мне нравится заплетать провода датчика, используя свои удивительные навыки в лагере для девочек-скаутов (не спрашивайте). Это необходимо для предотвращения запутывания проводов и позволяет сгибать / направлять датчик фоторезистора. в желаемом направлении. Оберните конец стяжкой, чтобы скрепить провода вместе. следующие шаги.



Теперь у вас есть возможность припаять эти три провода непосредственно к вашей цепи или делать более качественную опрессовку методом молекса. Для пайки нужен черный провод подключен к земле, красный к выходу регулятора напряжения, а синий (сигнальный провод) подключен к выводу аналого-цифрового преобразователя на вашем микроконтроллере.если ты следуют учебному пособию для роботов за 50 долларов, обратитесь к схеме, если вы не уверены.

Если вы решили применить более сложный метод обжима, продолжайте (в противном случае все готово). Используя обжимной пресс (~ 100 долларов США), обожмите разъемы, как показано.

Для получения более подробной информации, пожалуйста, ознакомьтесь с моими полными учебник по изготовлению соединителей проводов.



Затем вставьте каждый из трех проводов в разъем Molex. Убедитесь, что вы положили их правильно порядок (красный провод ДОЛЖЕН быть по центру).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *