Свет и гистерезис
Ночник, который помнит
LDR — Light Dependent Resistor, фоторезистор: сопротивление уменьшается при освещении. Компаратор сравнивает напряжения и переключает выход. Гистерезис использует два порога и сохраняет прошлое состояние между ними.
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.
Почему это работает
Учебная модель фоторезистора: от 100 kΩ в темноте до 1 kΩ при максимальном свете. Идеальный компаратор включает лампу при 2 V и ниже, выключает при 3 V и выше, между ними хранит состояние.
Верхний фоторезистор и нижний постоянный резистор делят 5 V. Больше света уменьшает сопротивление датчика и повышает входное напряжение. Разные пороги сокращают повторные переключения около одного порога.
Сложность
Собери · Собери
Включи нижний резистор 10 kΩ и свет не больше 20%. Включи лампу при входе не выше 2 V.
Нужна подсказка?
20%; 10 kΩ → 1.00 V
Исследуй · Измени одну величину
При 10 kΩ повысь свет минимум до 80%. Выключи лампу при входе не ниже 3 V.
Нужна подсказка?
80%; 10 kΩ → 4.00 V
Реши сам · Реши задачу
При 10 kΩ сначала создай темноту, затем верни свет на 50%. Сохрани включённую лампу при 2.50 V.
Нужна подсказка?
0% → 50%; 10 kΩ → 2.50 V
Дополнительные материалы и карточки схем
Ночник, который помнит
Полезная закономерность
При свете 50% модель даёт 10 kΩ; равные резисторы делителя дают 2.50 V.
За пределами модели
Отклик датчика и пороги реального устройства различаются; эта шкала света не измеряет люксы.
Ошибка, которой стоит избежать
Гистерезис — память между порогами, а не задержка по времени. При одинаковом промежуточном свете возможны оба состояния.
Вход 2.50 V между порогами, лампа до этого горела. Она…
- выключится
- сама начнёт мигать
- останется включённой
Читать дальше
Ни один порог не пересечён, поэтому сохраняется прежнее состояние.