optik(ýþýk) sensorleri

90 Pages·2017·3.89 MB·Turkish

SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 2
OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER
Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik
eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel işaretlere
dönüştürürler. Bu elemanlar genellikle küçük akımlı elemanlardır. Optik
transdüserler yüksek akım çeken ve yüksek gerilim ile çalışan yükler için bir
devrenin girişinde algılayıcı olarak kullanılırlar.
1-) Foto Direnç (LDR – Light Dependent Resistor)
Çalışma Prensibi
Üzerine ışık düştüğünde direnci azalan,
karanlıkta ise direnci artan elemana foto
direnç (LDR) denir.
Foto Direncin direnci, ışık ile ters orantılı bir
şekilde değişim gösterir.
Yandaki grafikte, LDR’ nin direncinin ışıkla
değişim eğrisi görülmektedir.
Işık, L1 gibi düşük bir seviyede iken LDR
direnci R2 gibi yüksek bir değerdedir.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 3
Işık, L2 gibi yüksek bir seviyede iken LDR direnci R1 gibi düşük bir değerdedir.
Foto Direnç, Işığa Bağımlı Direnç (Light
Dependent Resistor) olarak ta adlandırılır.
Devrelerde LDR kısaltması ile gösterilir.
Sunumun bundan sonraki bölümlerinde
Foto Direnç, LDR kısaltması ile
gösterilecektir.
Foto Direncin Foto Direncin
Fiziksel Görünümü Sembolleri
Üstteki şekillerde, LDR’ nin fiziksel görünümü ve
devre bağlantılarında kullanılan sembolleri
görülmektedir.

Yandaki şekilde ise LDR’ nin kısımları
görülmektedir.
Foto Direncin Kısımları
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 4
Foto dirençler, kadmiyum sülfit ve kadmiyum selenid
gibi ışığa duyarlı kimyasal maddelerden oluşmuştur.

Yandaki şekilde, LDR’ nin üzerindeki Kadmiyum
Sülfit yol görülmektedir.
İki metal film kontak arasına yerleştirilmiş,
Kadmiyum Sülfit maddesi, uygulanan ışık ile direnç
değiştirir ve direnç değeri düşer.
Karanlıkta (Işık yok iken), Kadmiyum Sülfit yüksek
direnç gösterir.
Foto Direncin Kısımları
LDR’ nin Devrede Gerilim Bölücü Direnç ile Kullanılması
LDR, gerilim bölücü direnç ile kullanılırken iki şekilde devre bağlantısı yapılır.
Birinci bağlantı şeklinde LDR şaseye yakın bağlanır. Bu bağlantı şekline Pull Down
bağlantı adı verilir.
İkinci bağlantı şeklinde LDR besleme gerilimine yakın bağlanır. Bu bağlantı şekline
Pull Up bağlantı adı verilir. Bu bağlantı şekillerine göre, LDR ve dirençten oluşan
gerilim bölücü devre, ışığa bağlı olarak çıkışlarında bir gerilim değeri üretir.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 5
a) LDR’ nin Şaseye Yakın Bağlanması (Pull Down)
LDR’ nin şaseye yakın bağlantısı
sırasında, üzerine ışık uygulanırsa,
LDR’nin direnci düşeceği için uçlarında
düşük çıkış gerilimi elde edilir.

LDR üzerinde ışık yok iken, direnci
yüksektir. Üzerinde düşen gerilim
miktarı da yüksek olacaktır.
Devre bu hali ile çıkış uçlarında LOW (Düşük) ve HIGH (Yüksek) gerilim değerleri
üretir.
Devrenin çıkış ucuna bir transistör, tristör veya İşlemsel Yükselteç adı verilen bir
devre elemanı bağlanırsa, LDR ışığı algılayan bir sensör gibi çalışır ve çıkışa
bağlanan Röle, LED, Motor v.b elemanların çalışması veya durması sağlanır.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 6
b) LDR’ nin Beslemeye Yakın Bağlanması (Pull Up)
LDR’ nin beslemeye yakın bağlantısı
sırasında, üzerine ışık uygulanırsa,
direnci düşeceği için devrenin çıkış
uçlarında yüksek gerilim elde edilir.

LDR direnci, ışık ile azalacağı için
gerilim bölücü direnç üzerinde (R1)
düşen gerilim değeri artacaktır.

LDR üzerinde ışık yok iken, direnci
yüksektir. R1 direnci üzerinde düşen
gerilim miktarı da düşük olacaktır.
Devre bu hali ile çıkış uçlarında HIGH (Yüksek) ve LOW (Düşük) gerilim değerleri
üretir.
Devrenin çıkış ucuna bir transistör, tristör veya İşlemsel Yükselteç adı verilen bir
devre elemanı bağlanırsa, LDR ışığı algılayan bir sensör gibi çalışır ve çıkışa
bağlanan Röle, LED, Motor v.b elemanların çalışması veya durması sağlanır.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 7
LDR (Işığa Duyarlı) Direncin Ölçülmesi (Sağlamlık Kontrolu)
20 KΩ
dirençli
LDR
Örnek olarak ; 20K direnç
değerine sahip (Karanlık
Direnci) LDR ölçeceğiz.

1.Ölçüm, Karanlık Ölçümü ;

* LDR’ nin üzeri ışık
almayacak şekilde tamamen
kapatılır.
* AVO metre üzerinden gerekli
olan ölçüm kademesi seçilir.
* Dirence el değdirilmeden
ölçüm yapılır.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 8
20 KΩ
dirençli
2.Ölçüm, Yarı Karanlık
LDR
(Gölgedeki) Ölçümü ;

* LDR’ nin üzeri yarı ışık
alacak şekilde elle, kağıt ile
veya bant ile kapatılır.
* AVO metre üzerinden gerekli
olan ölçüm kademesi seçilir.
* Dirence el değdirilmeden
ölçüm yapılır.

Bu ölçümde, LDR’ nin yarı
karanlıktaki (gölgedeki)
ortalama direnç ölçülmüş olur.
Bu değer yaklaşık olarak, LDR
direncinin yarısı kadardır.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 9
20 KΩ
3.Ölçüm, Aydınlık Ölçümü ;
dirençli

LDR
* LDR’ nin üzeri tamamen ışık
alacak şekilde açılır. Bir lamba
ışığı veya güneş ışığı direk
uygulanabilir.
* AVO metre üzerinden gerekli
olan ölçüm kademesi seçilir.
* Dirence el değdirilmeden
ölçüm yapılır.
Bu ölçümde, LDR’ nin
aydınlıktaki direnç değeri
ölçülmüş olur. Bu değer LDR’nin
minimum (en düşük), direncidir.

LDR, her 3 ölçümde,
örnektekine benzer
davranışlar gösterir ise
sağlamdır.
SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER OPTİK SENSÖRLER ve TRANSDUSERLER 10
LDR’ nin Kullanım Alanları

Işığa bağlı olarak kontrol edilmek istenilen tüm devrelerde kullanılabilir. Alarm
devrelerinde, sayıcılarda , flaşlı fotoğraf makinelerinde park, bahçe ve sokak
aydınlatmalarında kullanılır.
Foto Direnç (LDR) Uygulama Devresi - 1
Şekildeki devrede, bir transistörle tristörün
kontrol edilmesi görülmektedir. LDR üzerine ışık
düştüğü zaman devre çalışır.
İlk anda LDR üzerinde ışık yokken direnci
yüksektir. T1 transistörünün beyz polarması
negatiftir. Dolayısı ile transistör ve tristör
kesimdedir. LDR üzerine ışık geldiği zaman
direnci azalarak T1 transistörünü iletime sokar.
İletime geçen transistör, tristörü tetikleyerek
iletime sokar.
Reset tuşuna basılıncaya kadar devre çalışmasına devam eder. Tristörün anoduna
bir röle bağlayarak daha yüksek güçlü yükler kontrol edilebilir.