Датчик освітленності

Іноді виникають такі ситуації, коли потрібно кожен день на світанку включати світло в приміщенні і вимикати з заходом, тобто імітувати світловий день усередині якого-небудь закритого приміщення. Знадобитися це може, наприклад, при вирощуванні рослин або утриманні тварин, де необхідне точне дотримання режиму дня / ніч. Залежно від пори року час заходу і сходу постійно змінюється, а значить, застосування добових таймерів на включення освітлення не впорається із завданням належним чином. На допомогу приходить датчик освітленості, або, простіше кажучи, фотореле. Це пристрій реєструє інтенсивність потрапляє на нього сонячного світла. Коли світла буде багато, тобто зійде сонце, на виході встановиться лог. 1. Коли день підійде до кінця, сонце піде за обрій, на виході буде лог. 0, лампи освітлення вимикаються до наступного ранку. Взагалі, сфера застосування датчика освітленості досить широка і обмежується лише фантазією зібрав його людини. Нерідко такі датчики використовуються для підсвічування шафи при відкритті дверцят.

Схема датчика освітленості

Ключова ланка схеми - фоторезистор (R4). Чим більше світла на нього потрапляє, тим сильніше зменшується його опір. Можна застосувати будь-який фоторезистор, які вийде знайти, адже це досить дефіцитна деталь. Імпортні фоторезистори компактні, але коштують інколи дуже суттєво. Приклади імпортних фоторезисторов - VT93N1, GL5516. Можна застосувати також вітчизняні, наприклад, ФСД-1, СФ2-1. Вони стоять куди менше, але також будуть непогано працювати в цій схемі.
Якщо дістати фоторезистор не вдалося, а зробити датчик освітленості дуже хочеться, то можна поступити наступним чином. Взяти старий, бажано германієвого транзистор в круглому металевому корпусі і спиляти його верхівку, оголивши тим самим кристал транзистора. На фото нижче показаний як раз такий транзистор з спиляною кришкою.
Дуже важливо при цьому не пошкодити сам кристал, відриваючи кришку. Підійдуть практично будь-транзистори в такому круглому корпусі, особливо добре працюватимуть радянські германієві, наприклад, МП16, МП101, МП14, П29, П27. Оскільки тепер кристал такого "модифікованого" транзистора відкритий, опір переходу К-Е буде залежати від інтенсивності світла, що потрапляє на кристал. Замість фоторезистора впаюються колектор і емітер транзистора, висновок бази просто відкушується.
У схемі використовується операційний підсилювач, можна застосувати будь-який одинарний, відповідний по цоколевке. Наприклад, широкодоступні TL071, TL081. Транзистор в схемі - будь-який малопотужний структури NPN, підходять BC547, КТ3102, КТ503. Він комутує навантаження, якої може служити як реле, так і невеликий відрізок світлодіодної стрічки, наприклад. Потужне навантаження бажано підключати з використанням реле, діод D1 варто в схемі для гасіння імпульсів самоіндукції обмотки реле. Навантаження підключається до виходу, позначеному OUT. Напруга живлення схеми - 12 вольт.
Номінал підлаштування резистора в цій схемі залежить від вибору фоторезистора. Якщо фоторезистор має середню опір, наприклад, 50 кОм - то підлаштування повинен мати в два-три рази більший опір, тобто 100-150 кОм. Мій фоторезистор СФД-1 має опір більше 2 МОм, тому і підлаштування я взяв на 5 МОм. Існують і більш низькоомні фоторезистори.

Збірка датчика освітленості

Отже, перейдемо від слів до справи - в першу чергу потрібно виготовити друковану плату. Для цього існує ЛУТ метод, яким я і користуюся.
Файл з друкованою платою до статті додається, віддзеркалює перед друком не потрібно.
Завантажити плату:
Плата розрахована на установку вітчизняного фоторезистора ФСД-1 і підлаштування резистора типу CA14NV. Кілька фотографій процесу:
Тепер можна впаивать деталі. Спочатку встановлюються резистори, діод, потім все інше.
В останню чергу впаюються найбільші деталі - фотодіод і підлаштування резистор, проводи для зручності можна вивести через клемники. Після завершення пайки обов'язково потрібно видалити з плати флюс, перевірити правильність монтажу, продзвонити сусідні доріжки на замикання. Тільки після цього можна подавати на плату харчування.

Налаштування датчика

При першому включенні світлодіод на платі або буде світиться, або буде повністю погашений. Акуратно обертаємо підлаштування резистор - в якомусь його положенні світлодіод змінить свій стан. Потрібно встановити підлаштування резистор на цю грань між двома положеннями, і закриваючи або навпаки засвечівая фоторезистор домогтися потрібного порога спрацьовування.
Наочно робота датчика освітленості показана на відео. Над фоторезистором створюється тінь, інтенсивність світла зменшується, світлодіод згасає. Успішною збірки!

Дивіться відео роботи датчика

Дивіться відео: Сисенко Лаб5-6 Датчик освітленності (Може 2024).