ldr-optiksensör-çeşitleri

Bu yazıda Optik sensör grupları içerisinde yer alan foto direnç (ldr) ve çalışma prensibi üzerine açıklamalar bulabilirsiniz. Ayrıca LDR ile yeni tanışan hemen herkesin ilk aklına gelebilecek bir devre uygulaması yer almaktadır.

Foto Direnç (LDR) Nedir?

Optik sensör türleri içerisinde akıla gelen ilk elektronik elemandır. İngilizce Photo Resistor anlamına gelmesine karşın foto dirençler yaygın bir şekilde LDR adı ile ifade edilir. İsminden de anlaşılacağı üzere LDR, Light Dependet Resistance kelimelerinin kısaltılmış halidir. LDR, Ortamdaki ışığın şiddetine göre üzerine düşen direnç değerini ters orantılı olarak ayarlayabilen en basit optik sensör çeşididir.

Genel bir dil ile anlatacak olursam. Direnç değeri aydınlıkta azalan, karanlıkta ise artan elemana foto direnç (LDR) denir.Tam  aydınlık bir alanda yani üzerine güneş ışığı düşüyorken direnç değeri 5-10 Ω değerleri arasına kadar düşebilir. Tam karanlık bir ortamda yani üzerine az yada hiç ışık düşmezken  direnç değeri 200 MΩ gibi oldukça yüksek direnç değerleri gösterir. Yani foto direnç, üzerine düşen ışık arttıkça direnç değeri lineer olmayan bir şekilde azalır. Bu yüzden ışık şiddetinin artması direnç değerinin düşmesine, ışık şiddetinin azalması ise direnç değerinin artmasına sebep olur.

Bu özelliğinden dolayı ışık şiddeti farkı ile kontrol edilmek istenilen tüm elektronik devrelerde kullanılabilir. Bir diğer bilinmesi gereken önemli bilgi ise foto dirençler AC ve DC akım türlerinde aynı özellikleri gösterirler.

 

Foto Direnç (LDR) Sembolü

Aşağıdaki fotoğrafta foto direncin devre şemalarında gösterilen üç farklı sembolünü görmektesiniz. Üzerilerinde yer alan içe doğru oklar ışık şiddetinden etkilendiğini gösterir. Şekiller ise üç farklı direnç türüdür.

ldr-foto-direnç-sembolü

Foto Diyot (LDR) Yapısı ve Çalışma Mantığı

Kalsiyum sülfat ve kadmiyum selenid gibi bazı maddeler üzerilerine düşen ışık ile ters orantılı olarak direnç değişimi gösterdiklerinden dolayı foto direnç (ldr) yapımında kullanılırlar. Bu maddeler yalıtkan bir taban üzerine yerleştirildikten sonra üst kısmına ince sarmallar halinde iletken bir tel geçirilir. Geçirilen iletken tel için çoğunlukla bakır tercih edilir. Bu iletkenin her iki ucu bir biri ile kısa devre etmeyecek şekilde dışarıya çıkartılarak elemanın ayakları teşkil edilmiş olur. Son olarak elemanın yüzeyi plastik gibi saydam ve dayanıklı bir madde ile kaplanır ki ışığı geçirirken dış çevre faktörlerine karşı sağlamlaştırılmış olur.

LDR Yapısı Hakkında Görsel

Foto Diyot (LDR) Işığa Duyarlılığı

Bu elemanların ışığa duyarlılığı ışık gören yüzeylerinin büyüklüğüne ve üzerindeki lensin tipine bağlı olarak değişir. Lens mercek tipi olduğu takdirde duyarlılık artmaktadır. LDR’ler yapısal hassasiyetlerinden dolayı aşırı ısıda çalışamazlar. Aşırı ısı altında (maksimum 60ºC) bozulurlar.

Foto Direnç (LDR) Kullanım Alanları

LDR, ışık ile kontrol gerektiren robot projelerinde ve otomasyon sistemlerinde oldukça kolay bir şekilde kullanılabilecek bir sensör modelidir. Günlük hayatta gerek hobi gerek endüstriyel amaçlı pek çok alanda kullanılabilir. Fakat en sık aydınlatma sektöründe karşımıza çıkmaktadırlar.

Aydınlatmada sistemlerinde, gece ve sokak lambalarında kullanılabilir. Herkesin bileceği en sık uygulama alanı ise sensörlü lamba armatürler sistemleridir. Bir başka ufak örneği ise dış kapı zillerinin de buton aydınlatması devresi içinde LDR vardır.

Fakat kararlılığı ve tepkime süresi gibi sensör faktörleri önemsenen uygulamalarda foto direnç yerine yüksek hassasiyete sahip ve kalibre edilmiş kaliteli sensörler tercih edilir.

Foto Diyot (LDR) Sağlamlık Kontrolü

AVO metreyi ohm kademesine getiririz. Foto direnci avometremize bağladıktan sonra üzerine
bir el feneri veya çakmak gibi aletler yardımıyla ışık tutarız bu durumda direncin azaldığını görürüz.

Daha sonra LDRnin ışığı algılayan kısmını bir cisimle kapattığınızda sonsuz bir direnç değeri okuyorsanız LDR sağlamdır.

Foto Direnç (LDR) Örnek Uygulama Devresi

Yazının bu kısmında ise foto direnç ile ilgili bir kaç örnek uygulama paylaşacağım. Bu paylaştığım uygulamalar foto direnç (LDR)’yi yeni öğrenen kişilere gösterilen en bilindik örneklerdir.

LDR ile Karanlıkta Led Yakma

Aşağıda uygulama devre şemasını paylaştım. Bu şemada kullanılan elemanlara bakabilirsiniz.

Devrenin amacı: Devrenin yerleştirildiği ortam karanlık olduğunda devredeki led‘i yakarak ortamı aydınlatmaktır. Ortam aydınlandığında ise ledin tekrar kendiliğinden sönmesi gerekir.

Devrenin çalışması: Devrenin çalışma mantığını kısaca anlatmaya çalışayım.

Devredeki LDR (Foto Direnç) ortama düşen ışık miktarını ölçmektedir. Eğer ışık miktarı düşük olursa LDR direnci artar bu durumda elektrik akımı kolay yolu tercih edeceğinden LDR hattı yerine transistör (BC 337) hattını tercih eder. Transistör tetiklenir ve anahtarlama özelliği sayesiyle led üzerinden devresini tamamlar.

Eğer LDR üzerine düşen ışık miktarı artarsa LDR direnci azalır. LDR üzerine düşen direnç azaldığından dolayı elektrik akımı LDR üzerindeki hattı kullanmaya başlar. Bundan dolayı transistör tetiklemez. Elektronlar şase bölgesine LDR üzerinden aktığından dolayı led üzerinden elektron akışı olamaz ve led yanmaz.

Devrede potansiyometrenin amacı ise foto direncin aydınlık – karanlık noktasını ayarlamak için kullanılır. Bunun yerine burada yaklaşık 10k değerinde bir direnç de kullanılabilir.

Bu devre dış kapıdaki zil butonlarının gece aydınlatmasının mantığını anlatmaktadır.

ldr-aydınlık-uygulaması

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>