光抵抗 + 抵抗
光を信号に変えよう。
光の強さを変え、センサーの電圧を観察しよう。
- LDR · 光依存抵抗・光抵抗
- Light-dependent resistor. 光に反応する抵抗です。モデルでは光が強いほど抵抗値が下がり、もう1つの抵抗がその変化を電圧に変えます。
実験台
回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。
ログインして進捗を保存. ゲストの進捗はこの端末に保存されます.
光が抵抗を変える。
教材モデル：光抵抗は100 kΩから1 kΩ。光の目盛りは相対値で、ルクスではない。
上側が光抵抗：Vout = 5 × R / (RLDR + R)。光が強いほどRLDRが下がり、Voutが上がる。実物には校正が必要。
難易度
組み立て · 昼を検出
電源を入れる。光≥80%、出力>3 V。
ヒントを見る
100%と10 kΩを試そう。
探究 · 暗闇を検出
光≤20%、出力<1 V。
ヒントを見る
0%と10 kΩを試そう。
自力で解く · 中点を校正
光がちょうど50%で、2.50 V ±0.05 Vにしよう。
ヒントを見る
50%ではRLDR = 10 kΩ。下側も同じ抵抗にする。
追加の読み物と回路レシピ
影を信号に変える
光抵抗の抵抗値は光で変わります。ここでは固定抵抗の上側にあります。光が強いほど抵抗が下がり、固定抵抗にかかる電圧が増えます。これが明るさの測定信号になります。
Vout = 5 × Rfixed / (RLDR + Rfixed)
光50%でモデルの光抵抗は10 kΩ。固定抵抗も10 kΩなら出力は2.5 V。最大の光では1 kΩとなり、出力は約4.55 Vです。
位置を変えると意味も反転
センサーと固定抵抗を入れ替えると、明るいほど中点電圧が下がります。
半分が手がかり
両方の抵抗値が等しいと、出力は電源の半分です。測定範囲を選ぶ手がかりになります。
パーセントはルクスではない
スライダーと特性曲線は説明用のモデルです。実際の照度へ変換するにはデータシートと校正が必要です。
避けたい落とし穴
センサー分圧器でランプを直接駆動できません。高インピーダンス入力で読み、スイッチ回路で負荷を制御します。実物の常夜灯には、しきい値付近のちらつきを防ぐヒステリシスも役立ちます。
この回路の光抵抗を覆うと、出力は…
- 上がる
- 下がる
- 変わらない
詳しく読む
暗くなると上側の抵抗が増え、そこでの電圧降下が増えます。下側に残る電圧は減ります。
影の検出器
暗い状態から光を増やそう。
初期出力は約0.68 V。センサーを照らすと上がります。
つり合う点を探す
中程度の光で2つの抵抗を合わせよう。
両方10 kΩなので、中点は2.50 Vです。