LDR – Light Dependent Resistor (Fotoopor)

LDR – Light Dependent Resistor (Fotoopor)

Fotorezystor, znany szerzej jako LDR (Light Dependent Resistor), to element elektroniczny, którego rezystancja zmienia się pod wpływem natężenia światła padającego na jego powierzchnię. Dziś postaram się wyjaśnić, jak działa LDR, jakie ma zastosowania oraz na czym polega jego budowa i charakterystyka, abyś mógł zrozumieć jego znaczenie w elektronice i automatyce. Poznasz też, jak różni się od innych sensorów światła i gdzie warto go używać.

Budowa i zasada działania LDR

Podstawą działania LDR jest półprzewodnikowa warstwa fotoczuła, najczęściej wykonana z siarczku kadmu (CdS) lub siarczku ołowiu (PbS). Gdy pada na nią światło, energia fotonów powoduje wzrost liczby nośników ładunku (elektronów i dziur), co skutkuje spadkiem rezystancji elementu. W ciemności rezystancja jest bardzo wysoka, często sięgająca megaomów, natomiast przy intensywnym oświetleniu może spaść do kilkuset omów lub mniej.

Charakterystyka elektryczna

Zastosowania LDR

LDR są powszechnie używane w układach automatyki do detekcji natężenia światła i reagowania na jego zmiany. Najczęstsze zastosowania to:

• Automatyczne włączanie i wyłączanie oświetlenia ulicznego lub domowego w zależności od zmierzchu i świtu
• Regulacja jasności ekranów i paneli LED
• Systemy alarmowe wykrywające zmiany oświetlenia w chronionych pomieszczeniach
• Fotometry i proste czujniki natężenia światła w układach pomiarowych

Porównanie z innymi czujnikami światła

Choć LDR jest prosty i tani, ma swoje ograniczenia, takie jak czas reakcji i czułość. W nowoczesnych układach coraz częściej stosuje się fotodiody lub fototranzystory, które charakteryzują się szybszą reakcją i większą precyzją pomiaru. Jednak LDR pozostaje dobrym wyborem tam, gdzie nie jest wymagana bardzo szybka odpowiedź i precyzyjne pomiary, a ważna jest niska cena i łatwość integracji.

Praktyczne aspekty używania LDR

W układach elektronicznych LDR zwykle podłącza się w konfiguracji dzielnika napięcia, gdzie rezystancja LDR zmienia napięcie na wejściu układu pomiarowego (np. mikrokontrolera). Pozwala to na łatwe odczytanie zmian światła w postaci wartości analogowej. Warto pamiętać o stabilizacji zasilania oraz o właściwym doborze rezystora stałego w dzielniku, aby uzyskać optymalną czułość.

Wczoraj omawialiśmy podstawy pracy fotodiody, która, choć różni się działaniem, także jest wykorzystywana do pomiaru światła. W przyszłości warto przyjrzeć się dokładniej fototranzystorom i ich zastosowaniom, ponieważ pozwalają one na szybszą i bardziej precyzyjną detekcję światła w zaawansowanych systemach elektronicznych.