Tricky Circuit

Фоторезистор + резистор

Свет становится сигналом.

Меняй освещение и наблюдай, как датчик превращает его в напряжение.

Открыть интерактивный опыт
LDR · Фоторезистор
Light-dependent resistor. Резистор, чувствительный к свету. В модели больше света означает меньшее сопротивление; второй резистор превращает это изменение в напряжение.
Circuitpedia

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Свет меняет сопротивление.

Учебная модель: сопротивление падает от 100 кΩ до 1 кΩ. Шкала света относительная, не в люксах.

Фоторезистор сверху, резистор снизу: Vout = 5 × R / (RLDR + R). На свету RLDR падает, а Vout растёт. Реальный датчик нужно калибровать.

Сложность

  1. Собери · Найди день

    Включи питание. Установи свет не ниже 80% и выход выше 3 В.

    Нужна подсказка?

    Попробуй 100% и 10 кΩ.

  2. Исследуй · Найди темноту

    Установи свет не выше 20% и выход ниже 1 В.

    Нужна подсказка?

    Попробуй 0% и 10 кΩ.

  3. Реши сам · Настрой середину

    При свете ровно 50% получи 2,50 В ±0,05 В.

    Нужна подсказка?

    При 50% RLDR равен 10 кΩ. Подбери такой же нижний резистор.

Дополнительные материалы и карточки схем

Преврати тень в сигнал

Сопротивление фоторезистора зависит от освещения. Здесь он расположен над постоянным резистором. При усилении света его сопротивление падает, и на постоянном резисторе остаётся большая доля питания. Так можно измерять яркость.

Vout = 5 × Rfixed / (RLDR + Rfixed)

При 50% света модель даёт 10 кОм. С постоянными 10 кОм выход равен 2,5 В. При полном свете датчик даёт 1 кОм, а выход — примерно 4,55 В.

Положение меняет смысл

Поменяй датчик и постоянный резистор местами — реакция перевернётся: больше света будет снижать напряжение средней точки.

Половина — полезная подсказка

Половина питания на выходе означает равенство сопротивлений датчика и постоянного резистора. Это помогает выбрать диапазон измерений.

Проценты — не люксы

Ползунок и характеристика датчика здесь условные. Для перевода напряжения в реальную освещённость нужны документация и калибровка.

Ошибка, которой стоит избежать

Делитель с датчиком не может напрямую питать лампу. Считывай сигнал входом с высоким сопротивлением, затем управляй нагрузкой через ключ. Реальному ночнику полезен гистерезис, чтобы не мигать у порога.

В этой схеме закрываем фоторезистор. Напряжение…

  1. растёт
  2. падает
  3. не меняется
Читать дальше

Темнота увеличивает верхнее сопротивление. На нём падает больше напряжения, на нижнем остаётся меньше.

Детектор тени

Начни в темноте, затем добавляй свет.

Стартовое напряжение около 0,68 В. При освещении датчика оно растёт.

Найди равновесие

Уравняй сопротивления при среднем освещении.

Оба сопротивления равны 10 кОм: средняя точка даёт 2,50 В.