2‏/2‏/2015

المقاومة الضوئية Photoresistor

المقاومة الضوئية  يطلق عليها  LDR -  Light Dependent Resistor وتتغير قيمة مقاومتها نتيجة تعرضها للضوء ، فعند تعرضها للضوء الساطع تنخفض قيمتها إلى قيمة قليلة ،بينما فى الظلام ترتفع قيمتها الى قيمة كبيرة.
وتتوقف هذه القيم على حجم سطح المقاومة الضوئية ومدى حساسيتها للضوء وكمية الضوء الساقط عليها وشدة الاضاءة.
وعلى سبيل المثال توجد بعض الأنواع قيمتها فى الظلام 200 ميجا أوم وفى الضوء الساطع 200 أوم.
ويتم الاستفادة من هذه الخاصية حيث بتغير قيمة المقاومة اثناء تغير الضوء الساقط عليها فان التيار المار من خلالها سيتغير وبذلك يتغير الجهد الواقع على المقاومة حسب شدة الضوء الساقط عليها وذلك تبعا لقانون أوم.
ويستخدم هذا النوع من المقاومات فى دوائر التحكم والشكل التالى يوضحها ويوضح الرمز المستخدم .



Video

فيدوهات تعليمية بالعربية فى الالكترونيات وبرمجة الانظمة المدمجة

ويوجد منها عدة مقاسات،مثل 3، 12، 20 مليمتر. والشكل التالى يبين خصائص هذه الأنواع مأخوذة من صفحة البيانات لإحدى الشركات.


ويوضح الشكل السابق التالى:
Cell resistance: قيمة المقاومة عند الاضاءة القوية تكون 400 أوم.
Dark Resistance: قيمة المقاومة فى الظلام تكون 1 ميجا اوم.
Voltage AC/DC Peak: أقصى جهد  (متردد / مستمر) يمكن ان تتعرض له المقاومة 320 فولت.
Current: أقصى تيار يمكن ان يمر خلال المقاومة هو 75 مللى امبير.
Power Dissipation: أقصى قدرة يمكن ان تتعرض لها المقاومة 100 مللى واط.
Operating Temperature : درجة حرارة تشغيل المقاومة يجب ان تكون فى حدود -60 : 75 درجة مئوية. 

والشكل التالى يوضح العلاقة بين التغير فى مقدار الإضاءة وقيمة المقاومة للمقاومة الضوئية السابقة.


وفيه نلاحظ انه كلما زادت شدة الاضاءة كلما قلت قيمة المقاومة والعكس صحيح.

مثال
فى الدائرة التالية أحسب جهد الخرج Vx فى حالتى الظلام والاضاءة، مع الاخذ فى الاعتبار بيانات المقاومة الموضحة اعلاه.


سنقوم باستخام قانون مجزىء الجهد - الذى شرحناه فيما قبل -  فى هذه الدائرة، وذلك للحصول على جهد الخرج Vx.
Vx = B1 * [R1/ (R1+ R2)] 
أولا فى النهار
Vx = 9 * [10000 / (10000 + 400)] = 8.65 V
ثانيا فى الليل
Vx = 9 * [10000 / (10000 + 1000 000)] = 0.089 V

تطبيق
فى هذه الدائرة سنستخدم المقاومة الضوئية للتحكم فى عمل Relay. ولن نقوم بشرح الدائرة بالتفصيل لانننا حتى الان لم ندرس الترانزستور، ولكنى ساقوم بتوضيح الفكرة العامة لتشغيلها. وهى دائرة بسيطة أوردها هنا بغرض التعليم، والشكل التالى يوضحها.

تتكون الدائرة من المكونات التالية:
Q1: ترانزستور والغرض منه فى هذه الدائرة هو العمل كمفتاح لوصل او فصل الريلاى (المرحل) Relay بالطرف السالب للدائرة.
Relay: يمكن من خلاله تشغيل دائرة أخرى او فصلها عند فصل او وصل الترانزستور، حيث يتم توصيل طرفين منه بدائرة الترانزستور، والطرفين الاخرين بالدائرة الاخرى المراد التحكم فيها.
R2: مقاومة ضوئية تتحكم فى تشغيل الترانزستور.
VR1: مقاومة متغيرة تتحكم فى مدى حساسية عمل الدائرة للضوء.

أثناء النهار وتعرض المقاومة الضوئية للضوء تنخفض قيمة مقاومتها وبالتالى ينخفض الجهد الواقع عليها ويصبح اقل من الجهد اللازم لتشغيل الترانزستور، وفى هذه الحالة يكون الترانزستور فى وضع الفصل off،  وتكون مقاومته لمرور التيار عالية جدا وبالتالى لن يمر تيار من البطارية خلال الريلاى (تقريبا) ويبقى فى حالة فصل.

أثناء الظلام تزداد قيمة مقاومة المقاومة الضوئية ويزداد الجهد الواقع عليها ويصبح مناسب لتشغيل الترانزستور، وفى هذه الحالة يتحول الترانزستور الى وضع التشغيل on، وتصبح مقاومته لمرور التيار قليلة جدا وبالتالى يمر التيار من البطارية الى الريلاى ويتحول الى حالة التشغيل.



"نحن لانمنع ان تنقل عنا، ولكن من فضلك يجب ان تذكرنا (اسم الكاتب ورابط الصفحة)"


هناك 11 تعليقًا:

  1. حقاً لم يورثوا ديناراً ولا درهماً بل ورثوا العلم

    ردحذف
  2. بارك الله فيك وجعله في ميزان حسناتك
    لي استفسار لو سمحت
    الارتعاش عند درجة معينة من الضوء يسبب اضاءة المصباح ذبذبة في الريلاي قد يؤدي لاحتراق المصباح أو قد يؤدي لتلف الريلاي
    هل يوجد حل لذلك
    أحدهم قال ممكن توصل مكثف علي التوازي مع الدايود علي ملف الريلاي
    تقبل تحياتي

    ردحذف
    الردود
    1. أزال المؤلف هذا التعليق.

      حذف
    2. شكرا جزيلا لحضرتك
      اذا كنت حضرتك بتتكلم عن الدائرة الموضحة فى هذه المقالة(والموضحة هنا بغرض التعليم فقط)، فأحد احتمالات سبب تذبذب الريلاى هو أن الترانزستور يكون فى المنطقة الفعالة Active ، وفى هذه الحالة لا يعمل كمفتاح switch، ولكى تعمل الدائرة بطريقة سليمة فيجب أن يعمل الترانزستور فى منطقتين Saturation، Cut off، ومن العوامل التى تحدد عمل الترانزستور فى تلك المناطق كمية تيار القاعدة،
      ولذلك فأنا أنصح باستخدام التصميم الموضح فى المقالة الموجودة على الرابط التالى:

      http://electronics010.blogspot.com.eg/2015/06/comparator-ldr-buzzer-buzzer-activated.html

      أما بالنسب لحماية قطع تماس الريلاى من التلف، فيتم عمل دائرة Snubber عليها وذلك اذا كان الحمل المتصل بالريلاى حمل حثى inductive أو سعوى capacitive والشرح موجود على الرابط التالى:

      http://electronics010.blogspot.com.eg/2015/02/relay.html

      كما يمكنك الاطلاع على المقالة التالية
      https://www3.panasonic.biz/ac/e/control/relay/app_circuits/index.jsp

      حذف
  3. لو سمحت كيف يمكن جعل الدارة السابقة تعمل في الناهر

    ردحذف
    الردود
    1. أنصح باستخدام التصميم الموضح فى المقالة الموجودة على الرابط التالى:
      http://electronics010.blogspot.com.eg/2015/06/comparator-ldr-buzzer-buzzer-activated.html
      مع استبدال مكان المقاومة الضوئية بمكانى المقاومتين 10، 100 كيلو لتعمل الدائر بالنهار بدلا من الليل

      حذف
  4. لو سمحت هل المقاومة الضوئية تعتبر ترانزستور

    ردحذف
    الردود
    1. بالقطع لا .. فالترانزستور شىء آخر. يمكن لحضرتك مشاهدة الرابط النالى لمعرفة ما هو الترانزستور.
      http://electronics010.blogspot.com.eg/2015/03/bjt-transistor-bjt.html

      حذف