" title="Написать письмо">Написать письмо
Донаты на карту ВТБ:
2200 4002 2461 6363

Статьи по дате (многие всегда актуальны)

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 2130
Просмотры материалов : 7885062
 
Фоторезистор в темноте (14.02.2025). Печать E-mail
2025 - Февраль
14.02.2025 13:47
Save & Share
В 2018 году ознакомлялся с терморезисторами - и до кучи купил фоторезисторы (ибо тогда они стоили копейки: не то, что сейчас 50руб/20шт точностью 1% - а в чиподипе в 3.5-40 раз дороже). В попытке создать токоограничитель на Ardiuno - столкнулся с жесточайшей необходимостью их применения.


Спустя 7 лет, этот забытый и так и не открытый пакетик был сначала вспомнен, затем локализован, затем найден, затем открыт - но так и не был идентифицирован. После покупки AliExpress российским, ммм... бизнесменом - там всё пошло наперекосяк, история заказов удалена до 2023 года. А на пакетике - надписей нет...

Нужно было точно понять, какое у него сопротивление при полной тьме. Для этого соединил с мультиметром и положил себе в рот. Таф офафалофь, фто его величина составляет чуть больше 16кОм (прям как раз столько и нужно для преобразователя LM2596S). Поэтому его идентификация осложнилась ещё больше: обычно, номиналы с нулём на конце максимума.

Выбор корпуса был непрост. На ум лезло всякое, в т.ч. советский винтовой держатель предохранителя, - но даже с ним при его просверливании как-то не сложилось. Пришлось идти в сторону некомпактного негерметичного образца: спичечный коробок. Протыкание коробка пинцетом таким образом, чтобы фоторезистор и красный светодиод пялились друг на друга, - дало хороший результат: фоторезистор при подаче 4.91В через 220Ом стал <1кОм - выдалось минимальное напряжение с преобразователя напряжения LM2596S, которым он управлял. При этом, через щели в коробке было видно почти то же, что видишь в щели под дверью, если за ней пожар: зловещая дьявольская краснота.

Далее происходит сразу 2 ошибки, которые можно было бы избежать:
- не зафиксировал фоторезистор и светодиод: с помощью 8 капель олова на ножки - снаружи и внутри коробка. Вместо этого дал ещё 1 шанс термопистолету - опять обплевался, да и металл он не держит нифига. Попытался исправить суперклеем - тоже, теперь из-за слоя от термопистолета, не держится. Кое-как сделал ножки в раскоряку - нормально встали;
- клей из термопистолета не так хорошо скрывает свет - при тестировании это потом аукнулось. Нужно было использовать армированную ленту или хотя бы малярную (наклеил её на глаз - просвечивается, но для щелей это не стало бы критичным).

Вот как выглядел этот треш.


Токоограничивающий резистор 220Ом (ОМЛТ-2, 2Вт - какой был): чтобы при кручении потенциометра случайно светодиод не спалить. Потенциометр 10кОм: при 220Ом яркость безумна - и плавное уменьшение напряжения на светодиоде просто не изменяет его яркость (или люменов для фоторезистора выше крыши было). Входное напряжение: 4.91-0.008В (Arduino Mega 2560 - отстой: не 5-0В), 255 дискретов. Предварительная настройка: докручивание до состояния, когда фоторезистор начнёт уменьшать своё сопротивление (LM2596S почти начнёт уменьшать своё максимальное напряжение). График дискретного изменения напряжения: голубой, сверху вниз.


Нелинейный - что и ожидалось от светодиода. Максимальное изменение 0.34В (-13%) - ближе к концу графика, неизменяемость напряжения - в самом начале графика (в самом конце - изменяемость есть: просто величина очень мала становится именно между 0 и 1 дискретами).

С учётом того, что будущий токоограничитель будет постоянно проверять ток каждые 100мс, - такой график подойдёт: постоянный самоконтроль просто будет перемещаться от одного дискрета к другому, если попадёт на границу между ними. По крайней мере, ЗУ для АКБ 100% можно сделать: усиливаться падение начинает где-то в районе 10В - и составлять будет всего 0.08В/дискрет.

Главные достижения:
- сигнал наконец-то стал практически постоянным, а не импульсным после транзистора из-за входящего в него ШИМ;
- максимальное напряжение на преобразователе, в отличие от транзисторного варианта, - достигнуто полностью.

Ложки дёгтя:
- напряжение начинает медленно расти на ~0.2В по 0.01В - если руку положить либо на провода светодиода, либо на провода фоторезистора. Возможно, нужно думать об экранировании или укорачивании проводов;
- не до 2В дошло напряжение вниз, а до 2.28В.

(добавлено 15.02.2025) Что за фоторезистор был тогда куплен - так и остаётся полтергейстом. Пересматривая разные модели фоторезисторов: везде теневое сопротивление больше светового (например, редкий VT90N2 или самые распространённые GL5516, GL5528). То есть, во рту сопротивление было измерено наибольшее - теневое.

Но остаются непонятными вещи:
- почему верхний предел 16кОм - а не кратное 10. Предположим, рот и щупы мультиметра породили помехи, - но они составляли при касании проводов рукой не более 10%. И для регулятора LM2596S: что 16кОм, что 20кОм, - породит минимальное напряжение на выходе. Но когда пишешь ТТХ фоторезистора в поисковике - выдаются модели не по параметру тьмы, а по свету - модель не найти;
- напряжение на LM2596S 2.28В вместо минимальных 2В - говорит о высокой светочувствительности фоторезистора. Но возможна развилка: он получает свет через термоклей термопистолета через щели коробка - или 0.008В на хреновом ШИМ Arduino 2560 дают-таки совсем немного света;
- разница сопротивлений тьмы и света всего в 16 раз - но в даташитах, обычно, составляет 75-100 раз (а есть и 200, на примере MLG12558). Впрочем, можно с натяжкой натянуть, например, PGM5506: 6кОм-150кОм, 25 раз;
- скорее всего, при полном засвете светодиодом, - фоторезистор становится много меньше 1кОм, просто для регулятора LM2596S уже всё равно: 100Ом или 1кОм - будет максимальное напряжение на выходе. Тогда разница в, например, 160 раз становится приемлемой. Но не видно вообще никаких фоторезисторов, которые имели бы световое сопротивление меньше килоома. Одновременно с этим, нет фоторезисторов с тьмой 20кОм, - обычно, это 200кОм;
- минимальное сопротивление фоторезистора указывается для силы света 10люкс. Светодиоды измеряются в чиподипе в метр-канделах, но 1м∙кд = 1люкс. В свою очередь, китайские красные светодиоды с AliExpress изучались ранее - и, похоже, они много круче GNL-8003SRD с его "жалкими" 120люкс. Но, в свою очередь, номинал потенциометра не измерялся - и светодиод светит ну совсем уж не в полную силу;
- даташит на продукцию MLG содержит дополнительный столбец сопротивления при 100люкс. Разница с 10люкс составляет, в примерном среднем, 5 раз. Значит, светодиод, потенциально, может засвечивать фоторезистор выше нормы - и он выдаёт сопротивление много меньше минимума, и это очень хорошее его дополнительное свойство.

Из этого всего следует: нужно купить именно в РФ какой-то фоторезистор - чтобы его модель потом в электрическую схему токоограничителя вписать. Но как выбрать?..

...нашёл информацию в исходниках: это GL5506. Минимальное сопротивление 2-5кОм - значит, светодиод светит ярче 10люкс. А вот теневое сопротивление 500кОм - вызывает вопросы. Даже если была ошибка измерения ртом (например, по слюне ток параллельно передавался, занижая сопротивление) - то как он заработал успешно в преобразователе, в котором напряжение регулируется диапазоном 1-16кОм? Ведь даже когда светодиод практически угас - показания изменялись даже на самых последних малых дискретах. Надо с ним ещё похимичить: их в пакетике штук 15 осталось.

(добавлено 16.02.2025) Да, в ошибочности измерения виноваты были слюни - это GL5506. В закрытом рте через бумажку между губами - медленно доходит до 500кОм, начиная с 200кОм (~6с), - потом превышает верхний предел ещё на 200кОм (~2с). Если под толстовку спрятать - сразу 190кОм. В подмышку - сразу 270кОм. Из этого следует:
- фоторезистор очень чувствителен к свету;
- теневое сопротивление нужно делить на 3, как сразу получаемую величину в темноте;
- как он работает в спичечном коробке в роли теневых >16кОм, и при этом при дискрете 1 становится <16кОм - загадка. Скорее всего, именно гиперчувствительность к остаткам света.

(добавлено 17.02.2025) Ну да: узкоспециализированный оптрон получился. Не исключено, что с оптронами нужно познакомиться поближе: может, там такой же разброс сопротивлений, как у фоторезисторов.

(добавлено 18.02.2025) Получается, фоторезистор - хорошая замена баганутым транзисторам в цепях с малыми токами (из-за малой рассеиваемой мощности 100мВ и одновременно высоким коммутируемым напряжением 150В).

Токоограничительный потенциометр для светодиода, в дополнение к 220Ом, - всего лишь 250Ом.

(добавлено 25.02.2025) Обнаружилась проблема стабилизации сопротивления фоторезистора после изменения яркости светодиода. Оно составляет 3с для того, чтобы сотые доли вольт отличались на 1-2шт.
Обновлено ( 25.02.2025 12:21 )
 
 

Последние новости


©2008-2025. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru