Фоторезистор в темноте (14.02.2025). |
![]() |
2025 - Февраль | |||
14.02.2025 13:47 | |||
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. (добавлено 27.03.2025) Спичечный коробок был проверен просветом в упор фонариком смартфона. С боковых сторон - ничего не видно; с остальных - жалкое пятно свечения 1-2мм, не способное повлиять на его работу. То есть, вопрос именно щелей коробка стоит: чем залить, чтобы через них свет не проникал. А то выяснилось: когда свет вечером включается - и тестер помех показывает большую помеху, чем в реальности: через щели света залезает достаточно для изменения работоспособности. (добавлено 05.04.2025) Найдено решение герметизации от света, проверенное просветом фонарика смартфона в упор: коробка в коробке (в данном случае, от скрепок). Ещё возможное решение: замена спичечного коробка на коробку от ювелирного кольца. Касательно наводок: есть смысл, действительно, попробовать припаять фоторезистор вплотную в LM2596S в колпачке от шариковой ручки - придумав какую-нибудь пробку со светодиодом с другой стороны. |
|||
Обновлено ( 05.04.2025 10:16 ) |