ZATRO.NET

: fotorezystor.jpg (20.88 KiB) Przejrzano 1382 razy

Artykuł dotyczy pomiaru natężenia światła za pomocą Fotorezystora 20-30 kΩ GL5537-1. Jest to przyrząd, którego rezystancja (opór) zmienia się pod wpływem światła. Specyfikacja czujnika poniżej.

Symbol: GL5537-1
Rezystancja jasna: 20 - 30 kΩ
Rezystancja ciemna: 2 MΩ
Napięcie maksymalne (DC): 150 V
Moc maksymalna: 100 mW
Rozmiar: 5 x 2 mm
Temperatura pracy: od -30 °C do +70 °C

Na początek dokonamy prostego sprawdzenia czujnika wg schematów poniżej. Zwróćmy tylko uwagę, że wartość opornika, który użyliśmy do połączenia fotorezystora do GND to 4,7kOhm - co później się wyjaśni w rozważaniach w dalszej części.

: s2.jpg (49.04 KiB) Przejrzano 1384 razy

: s1.jpg (104.98 KiB) Przejrzano 1384 razy

Kod: Zaznacz cały

int fotoPin = 0;    
        int fotoDane;     
        void setup(void) {
            Serial.begin(9600);  
            }
        void loop(void) {
            fotoDane = analogRead(fotoPin);  
            Serial.print("Oswietlenie = ");
            Serial.println(fotoDane);     
            delay(1000);
            }

W linii 1 definiujemy numer pinu analogowego A0, którym będziemy wczytwać dane z czujnika.
W linii 2 definiujemy wartość chwilową danych fotoDane przechwyconych przez odczyt z pinu fotoPin, co widzimy w linii 7. W liniach 8 i 9 wypisujemy dane przez port szeregowy USB.
Wystraczy załadować program i zasłaniając lub odkrywając fotorezystor powinniśmy otrzymać wyniki w postaci liczb w Serial Monitorze.

: monit.jpg (59.68 KiB) Przejrzano 1379 razy

Widzimy, że układ działa i reaguje na natężenie światła padającego na fotorezystor. Oczywiście następnym krokiem będzie wyskalowanie układu tak, by otrzymać natężenie oświetlenia w określonych jednostkach. Jednostką natężenia oświetlenia w układzie SI jest luks (lx). Natężenie oświetlenia jest jedyną wielkością światła, która nie charakteryzuje samego źródła światła, lecz jasność oświetlenia powierzchni. Dla orientacji poniżej znajduje się tabela przykładowych natężeń:

Natężenie Przykład
0.002 lux Bezksiężycowe bezchmurne niebo nocne
0.27 - 1 lux Bezchmurne niebo z księżycem w pełni
50 lux Pokój rodzinny
80 lux Korytarz
300 - 500 lux Zachód słońca lub wschód słońca w bezchmurny dzień
1,000 lux Oświetlenie studia telewizyjnego
10,000 - 25,000 lux Południe w słońcu
32,000 - 130,000 lux Południe w słońcu patrząc w kierunku słońca
Na początek sprawdzimy jak zachowuje się opór naszego fotorezystora bezpośrednio przez multimetr cyfrowy. Wykonujmey pomiar dla światła padającego bezpośrednio na fotorezystor, a następnie dla zakrytego fotorezystora. Należy zwrócić uwagę na to, że charakterystyka oporu fotorezystora w zależności od długości fali światła nie jest liniowa, tzn. zależy również od koloru światła. Wynika z tego, że otrzymamy różne wyniki w zależności od tego jakie źródło światła będzie oświetlało nasz układ. Inny kolor (długość fali) ma przecież światło dzienne, inny światło z tradycyjnej żarówki a jeszcze inne z żarówki ledowej.

Z przykładowych pomiarów widać, że opór waha się od 1kOhm do 1MOhm. Poniżej charakterystyka fotorezystora w zależności od długości fali światła (koloru), z której wynika, że maksimum przypada dla długości fali 540nm (światło o barwie zielone)

ZATRO.NET

Miernik nateżenia światła na fotorezstorze.

Miernik nateżenia światła na fotorezstorze.