Circuito detector de luz con puente de Wheatstone

"Los ojos sienten lo que ve la mente". Como este LDR (resistencia dependiente de la luz) detecta si hay alguna fuente de luz en su rango de detección. Es cierto que se puede APAGAR y ENCENDER manualmente cualquier luz, pero a veces los seres humanos muestran un descuido que puede causar desperdicio de electricidad. Para superar este problema, le mostraremos que cómo hacer un circuito detector de luz (que ayuda a detectar la luz) y puede agregar un relé para operar los electrodomésticos de CA dependen de la sensación de luz. Aunque anteriormente hemos creado algún circuito detector de luz, esta vez usamos el concepto de puente de Wheatstone para operar el LDR.

Consulte nuestros otros circuitos que utilizan LDR para la detección de luz:

• Dark Detector usando LDR y 555 Timer IC
• Luz de emergencia Raspberry Pi con oscuridad y detector de apagado de línea de alimentación de CA
• Circuito indicador oscuro y claro
• Luz de escalera automática
• Farola automática
• Circuito de alarma de seguridad láser

Componentes requeridos

• LDR
• Transistor (BC547)
• CI de amplificador óptico LM741
• Potenciómetro (10k)
• Resistencia (10k, 330ohm)
• Led (rojo)
• Batería (9v)

LDR (resistencia dependiente de la luz)

LDR es un tipo de resistencia cuya resistencia varía con la fuerza de la luz que cae sobre ella. Está formado por un semiconductor denominado sulfuro de admium C. Cuando está oscuro, la resistencia de LDR está en mega o kilo ohmios y, a medida que cae la luz, cambia su resistencia de mega ohmios a unos pocos cientos de ohmios. Simplemente significa que la presencia de luz disminuye la resistencia de LDR y así es como se usa para predecir el día y la noche.

Funcionamiento de LDR

El LDR funciona según el principio de fotoconductividad, cuando la luz incide sobre la superficie del LDR, la resistencia del LDR comienza a disminuir a partir de un valor alto del mismo, en la oscuridad la resistencia del LDR está en el rango de Mega ohmios y a medida que la luz incide en él, la resistencia disminuye a un rango de pocos ohmios. Los electrones en la banda de valencia saltan a la banda de conducción, debido a que tienen una alta energía de fotones en la luz incidente y luego en el material semiconductor.

Caracteristicas

• La resistencia de la celda es de 400 ohmios a 9 kilo ohmios, cuando se proporciona un lux de 1000 a 10.
• En la oscuridad, la resistencia es de un megaohmio como mínimo.
• Tener de 2,8 a 18 ms de tiempo de subida y de 48 a 120 ms de tiempo de caída.
• Tener una amplia gama de respuesta espectral.
• Económico en costo
• Rango de temperatura ambiente alto

Aplicaciones

• Farola automática
• Sensor de posición
• Medidores de intensidad de luz
• Circuitos de alarma antirrobo
• Utilizado junto con LED como detector de obstáculos
• Luces de dormitorio automáticas

Amplificador operacional IC LM741

Un amplificador operacional es un amplificador de voltaje electrónico de alta ganancia acoplado a CC. Es un pequeño chip que tiene 8 pines. Se utiliza un amplificador operacional IC como comparador que compara las dos señales, la señal inversora y la no inversora. En el amplificador operacional IC 741, el PIN2 es un terminal de entrada inversora y el PIN3 es un terminal de entrada no inversora. El pin de salida de este IC es PIN6. La función principal de este IC es realizar operaciones matemáticas en varios circuitos.

El amplificador operacional básicamente tiene un comparador de voltaje en el interior, que tiene dos entradas, una es la entrada inversora y la segunda es la entrada no inversora. Cuando el voltaje en la entrada no inversora (+) es mayor que el voltaje en la entrada inversora (-), entonces la salida del comparador es ALTA. Y si el voltaje de la entrada inversora (-) es mayor que el extremo no inversor (+), entonces la salida es BAJA .

En nuestro circuito detector de luz, el IC del amplificador operacional compara el voltaje del punto C y D a través del PIN3 y PIN2 respectivamente, ya que sabemos que si el voltaje en PIN3 es mayor que PIN2, la salida en PIN6 será ALTA y viceversa. A medida que la salida sea ALTA, el LED comenzará a brillar. Para obtener la salida ALTA debemos tener que incidir luz en LDR para reducir su resistencia lo que aumenta el voltaje en el punto C.

Transistor (BC547)

Es un transistor NPN, la capacidad de amplificación también es buena ya que tiene un valor de ganancia de 110 a 800. Permite 100 mA de flujo de corriente máximo a través del pin del colector y el límite de corriente de entrada es de 5 mA al pin de base para polarización. A medida que el pin de la base se mantiene a tierra, el transistor se mueve a la condición de polarización inversa y no conduce corriente a través de él (que es el punto de corte), ya que el suministro proporciona al pin de la base y comienza a conducir a través del emisor al colector (que es el punto de saturación).). El rango de voltaje normal a través del colector-emisor y el emisor de base es de 200 y 900 mV respectivamente.

En nuestro circuito, el transistor funciona como un interruptor para el LED. A medida que la salida del amplificador operacional es alta (significa que la luz apunta a LDR), que luego se alimenta a la base del transistor, la corriente a través del colector al emisor comienza a fluir. Cuando la salida del amplificador operacional es baja (significa que está oscuro), el transistor permanece en condición de apagado, no fluye corriente a través del colector al emisor hasta que la salida sube.

Número de PIN	Nombre de PIN	Descripción
1	Coleccionista	La corriente fluye a través del colector
2	Base	Controla la polarización del transistor
3	Emisor	La corriente se drena a través del emisor

Diagrama de circuito del detector de luz:

Trabajo de

Como sabemos en el puente de Wheatstone, si la diferencia de caída de voltaje es cero entre el punto C y D, la relación de resistencia R1 y R2 es igual a la relación de resistencia R3 y R4, donde R4 es la resistencia desconocida, se conocen R1 y R2. resistencias y R3 es el potenciómetro.

Aquí, en nuestro diagrama del circuito del detector de luz, el puente Wheatstone consta de un LDR y un potenciómetro en el primer brazo y dos resistencias conocidas de 10k ohmios en el segundo brazo. A medida que la luz incide en el LDR, su resistencia disminuye y el voltaje a través del punto C aumenta en comparación con el punto D.

Se utiliza un amplificador operacional IC LM741 para comparar el voltaje del punto C y D, si el voltaje del punto C es mayor que el punto D, entonces el amplificador operacional da una salida alta y si el punto D tiene más voltaje que uno, entonces op -amp dan salida baja. Como la salida del amplificador operacional es alta, enciende el transistor y el LED comienza a brillar (lo que significa la presencia de luz) y si es baja, la salida del amplificador operacional es baja y el transistor permanece apagado (lo que significa que está oscuro).