వీట్‌స్టోన్ వంతెనను ఉపయోగించి లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్

"మనస్సు ఏమి చూస్తుందో కళ్ళు గ్రహించాయి." దాని సెన్సింగ్ పరిధిలో ఏదైనా కాంతి వనరు ఉంటే ఈ LDR (లైట్ డిపెండెంట్ రెసిస్టర్) అర్ధంలో ఉంటుంది. మీరు మానవీయంగా ఆఫ్ మరియు ఏ కాంతిని అయినా మార్చగలరన్నది నిజం, కానీ కొంతకాలం మానవులు అజాగ్రత్తను చూపిస్తారు, ఇది విద్యుత్ వ్యర్థానికి కారణం కావచ్చు. ఈ సమస్యను అధిగమించడానికి, లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ (కాంతిని సెన్సింగ్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది) ఎలా తయారు చేయాలో మేము మీకు చూపించబోతున్నాము మరియు మీరు AC హోమ్ ఉపకరణాలను కాంతి యొక్క సంచలనాన్ని బట్టి ఆపరేట్ చేయడానికి రిలేను జోడించవచ్చు. మేము ఇంతకుముందు కొన్ని లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్‌ను సృష్టించినప్పటికీ, ఈసారి ఎల్‌డిఆర్‌ను ఆపరేట్ చేయడానికి వీట్‌స్టోన్ బ్రిడ్జ్ కాన్సెప్ట్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాము.

కాంతి గుర్తింపు కోసం LDR ను ఉపయోగించే మా ఇతర సర్క్యూట్లను తనిఖీ చేయండి:

• LDR మరియు 555 టైమర్ IC ని ఉపయోగించి డార్క్ డిటెక్టర్
• రాస్ప్బెర్రీ పై ఎమర్జెన్సీ లైట్ విత్ డార్క్నెస్ మరియు ఎసి పవర్ లైన్ ఆఫ్ డిటెక్టర్
• డార్క్ అండ్ లైట్ ఇండికేటర్ సర్క్యూట్
• ఆటోమేటిక్ మెట్ల కాంతి
• ఆటోమేటిక్ స్ట్రీట్ లైట్
• లేజర్ సెక్యూరిటీ అలారం సర్క్యూట్

అవసరమైన భాగాలు

• ఎల్‌డిఆర్
• ట్రాన్సిస్టర్ (BC547)
• LM741op-amp IC
• పొటెన్టోమీటర్ (10 కే)
• ప్రతిఘటన (10 కే, 330 ఓహ్మ్)
• లెడ్ (ఎరుపు)
• బ్యాటరీ (9 వి)

LDR (లైట్ డిపెండెంట్ రెసిస్టర్)

LDR అనేది రెసిస్టర్ రకం, దీని నిరోధకత దానిపై కాంతి పతనంతో మారుతుంది. ఇది సి అడ్మియం సల్ఫైడ్ అనే సెమీకండక్టర్ పేరుతో రూపొందించబడింది . చీకటిగా ఉన్నప్పుడు LDR యొక్క నిరోధకత మెగా లేదా కిలో ఓంలలో ఉంటుంది మరియు కాంతి పడిపోతున్నప్పుడు, అది మెగా ఓంల నుండి కొన్ని వందల ఓంలకు ప్రతిఘటనను మారుస్తుంది. దీని అర్థం కాంతి ఉనికి LDR యొక్క నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది మరియు పగలు మరియు రాత్రిని అంచనా వేయడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

LDR యొక్క పని

LDR ఫోటో కండక్టివిటీ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది, కాంతి LDR యొక్క ఉపరితలంపై పడినప్పుడు LDR యొక్క నిరోధకత దాని యొక్క అధిక విలువ నుండి తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది, LDR యొక్క చీకటి నిరోధకత మెగా ఓంల పరిధిలో ఉంటుంది మరియు తేలికపాటి సంఘటన దానిపై నిరోధకత కొన్ని ఓంల పరిధికి తగ్గుతుంది. వాలెన్స్ బ్యాండ్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లు కండక్షన్ బ్యాండ్‌కు దూకుతాయి, ఎందుకంటే సంఘటన కాంతిలో ఫోటాన్ల అధిక శక్తి ఉండటం వల్ల సెమీకండక్టర్ పదార్థం.

లక్షణాలు

• సెల్ నిరోధకత 400ohms నుండి 9 కిలో ఓంలు, 1000 నుండి 10 లక్స్ అందించినప్పుడు.
• చీకటిలో ప్రతిఘటన కనీసం ఒక మెగా ఓం.
• పెరుగుదల సమయం 2.8 నుండి 18ms మరియు పతనం సమయం 48 నుండి 120ms.
• విస్తృత శ్రేణి వర్ణపట ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉంది
• ఖర్చుతో ఆర్థిక
• అధిక పరిసర ఉష్ణోగ్రత పరిధి

అప్లికేషన్స్

• ఆటోమేటిక్ స్ట్రీట్ లైట్
• స్థానం సెన్సార్
• కాంతి తీవ్రత మీటర్లు
• దొంగల అలారం సర్క్యూట్లు
• ఎల్‌ఈడీతో పాటు అడ్డంకి డిటెక్టర్‌గా ఉపయోగిస్తారు
• ఆటోమేటిక్ బెడ్ రూమ్ లైట్స్

Op amp IC LM741

ఒక వర్ధకం ఒక DC-కపుల్డ్ అధిక లాభం ఎలక్ట్రానిక్ వోల్టేజ్ యాంప్లిఫైయర్ ఉంది. ఇది 8 పిన్స్ ఉన్న చిన్న చిప్. కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ IC ను కంపారిటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు, ఇది రెండు సిగ్నల్‌లను పోల్చుతుంది, విలోమ మరియు నాన్-ఇన్వర్టింగ్ సిగ్నల్. Op-amp IC 741 లో PIN2 ఒక విలోమ ఇన్పుట్ టెర్మినల్ మరియు PIN3 ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్ టెర్మినల్. ఈ IC యొక్క అవుట్పుట్ పిన్ PIN6. ఈ ఐసి యొక్క ప్రధాన విధి వివిధ సర్క్యూట్లలో గణిత ఆపరేషన్ చేయడం.

Op-amp ప్రాథమికంగా వోల్టేజ్ కంపారిటర్ లోపల ఉంది, దీనికి రెండు ఇన్‌పుట్‌లు ఉన్నాయి, ఒకటి ఇన్వర్ట్ ఇన్పుట్ మరియు రెండవది ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్. ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ (-) వద్ద వోల్టేజ్ కంటే ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్ (+) వద్ద వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు కంపారిటర్ యొక్క అవుట్పుట్ HIGH. మరియు ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ (-) యొక్క వోల్టేజ్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఎండ్ (+) కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు అవుట్పుట్ తక్కువ .

మా లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్లో, పి-సి మరియు డి యొక్క వోల్టేజ్‌ను పిన్ 3 మరియు పిన్ 2 ద్వారా వరుసగా పోల్చిన ఆప్-ఆంప్ ఐసి, పిన్ 3 వద్ద వోల్టేజ్ పిన్ 2 కన్నా ఎక్కువ ఉంటే మనకు తెలుసు, పిన్ 6 వద్ద అవుట్పుట్ అధికంగా ఉంటుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. అవుట్పుట్ HIGHs గా లెడ్ మెరుస్తూ ఉంటుంది. HIGH అవుట్పుట్ పొందడానికి, LDR పై ప్రతిఘటనను తగ్గించడానికి సంఘటన సి వద్ద వోల్టేజ్ను పెంచాలి.

ట్రాన్సిస్టర్ (BC547)

ఇది NPN ట్రాన్సిస్టర్, 110 నుండి 800 వరకు లాభం కలిగి ఉండటం వలన యాంప్లిఫికేషన్ సామర్థ్యం కూడా మంచిది. ఇది కలెక్టర్ పిన్ ద్వారా 100mA గరిష్ట విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది మరియు ఇన్పుట్ కరెంట్ పరిమితి బయాసింగ్ కోసం బేస్ పిన్‌కు 5mA. బేస్ పిన్ భూమిని ఉంచినప్పుడు, ట్రాన్సిస్టర్ పక్షపాత స్థితికి రివర్స్ కదులుతుంది మరియు దాని ద్వారా కరెంట్‌ను నిర్వహించదు (ఇది కట్-ఆఫ్ పాయింట్), బేస్ పిన్‌కు సరఫరా అందించినందున అది ఉద్గారిణి ద్వారా కలెక్టర్‌కు నిర్వహించడం ప్రారంభిస్తుంది (ఇది సంతృప్త స్థానం). కలెక్టర్-ఉద్గారిణి మరియు బేస్-ఉద్గారిణి ద్వారా సాధారణ వోల్టేజ్ పరిధి వరుసగా 200 మరియు 900 ఎంవి.

మా సర్క్యూట్లో, ట్రాన్సిస్టర్ LED కోసం స్విచ్గా పనిచేస్తుంది. ఆప్-ఆంప్ హై యొక్క అవుట్పుట్ (అంటే కాంతి ఎల్‌డిఆర్‌పై గురిపెట్టి ఉంటుంది), అప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క స్థావరానికి ఇవ్వబడుతుంది, ఆపై కలెక్టర్ ద్వారా ఉద్గారిణి ప్రవహిస్తుంది. ఆప్-ఆంప్ యొక్క అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు (దాని చీకటి అని అర్ధం), ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్ కండిషన్‌లోనే ఉంటుంది, అవుట్పుట్ గరిష్టంగా వెళ్ళే వరకు కలెక్టర్ ద్వారా ఉద్గారిణికి కరెంట్ ప్రవహించదు.

పిన్ నెంబర్	పిన్ పేరు	వివరణ
1	కలెక్టర్	కలెక్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహాలు
2	బేస్	ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క పక్షపాతాన్ని నియంత్రిస్తుంది
3	ఉద్గారిణి	ప్రస్తుత ఉద్గారకం ద్వారా ప్రవహిస్తుంది

లైట్ డిటెక్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:

యొక్క పని

వీట్‌స్టోన్ వంతెనలో మనకు తెలిసినట్లుగా, పాయింట్ సి మరియు డి మధ్య వోల్టేజ్ డ్రాప్ యొక్క వ్యత్యాసం సున్నా అయితే, నిరోధకత R1 మరియు R2 యొక్క నిష్పత్తి R3 మరియు R4 యొక్క నిష్పత్తికి సమానం, ఇక్కడ R4 తెలియని నిరోధకత, R1 మరియు R2 అంటారు. రెసిస్టర్లు మరియు R3 పొటెన్షియోమీటర్.

ఇక్కడ మా లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో, వీట్‌స్టోన్ వంతెన మొదటి చేతిలో ఒక ఎల్‌డిఆర్ మరియు పొటెన్షియోమీటర్ మరియు రెండవ చేతిలో 10 కె ఓం యొక్క రెండు తెలిసిన నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. LDR పై తేలికపాటి సంఘటనగా, దాని నిరోధకత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పాయింట్ C ద్వారా వోల్టేజ్ పాయింట్ D తో పోల్చితే పెరుగుతుంది.

పాయింట్ C మరియు D రెండింటి వోల్టేజ్‌ను పోల్చడానికి ఒక Op-amp IC LM741 ఉపయోగించబడుతుంది, పాయింట్ C యొక్క వోల్టేజ్ పాయింట్ D కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఆప్-ఆంప్ అధిక ఉత్పత్తిని ఇస్తుంది మరియు పాయింట్ D కి ఎక్కువ వోల్టేజ్ ఉంటే, అప్పుడు ఒకటి -amp తక్కువ అవుట్పుట్ ఇవ్వండి. ఆప్-ఆంప్ అవుట్పుట్ ఎక్కువగా ఉన్నందున ఇది ట్రాన్సిస్టర్ మరియు లెడ్ స్టార్ట్ గ్లోయింగ్ (అంటే కాంతి ఉనికిని సూచిస్తుంది) మరియు తక్కువ అయితే ఆప్-ఆంప్ అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్ కండిషన్‌లో ఉంటుంది (అంటే దాని చీకటి).