Regelen van lineaire actuatoren met een lichtafhankelijke weerstand

Lichtafhankelijke weerstanden

Lichtafhankelijke weerstanden (LDR), of fotoresistoren, zijn variabele weerstanden waarvan de weerstandswaarde verandert op basis van de hoeveelheid licht die wordt gedetecteerd door het foto-elektrische element. Over het algemeen geldt dat hoe meer licht er op de fotoweerstand valt, hoe lager de weerstandswaarde van de fotoweerstand [1]. Dit kan erg handig zijn aangezien deze veranderende weerstandswaarde kan worden gelezen als een indicatie van de hoeveelheid licht die aanwezig en gebruikt wordt door een microcontroller om een ​​overeenkomstige actie uit te voeren. LDR's worden vaak gevonden als goedkoop en basiselement, zoals hieronder, maar je kunt ook lichtsensoren vinden die specifiek zijn ontworpen om zonlicht of UV-licht te detecteren. Afhankelijk van de sensor die u kiest, moet u mogelijk de datasheet raadplegen om te zien hoe u deze op uw microcontroller kunt aansluiten.

Fotoweerstand

Zijn fotoresistors optische sensoren?

Het korte antwoord is ja, fotoresistors zijn optische sensoren. Maar niet alle optische sensoren werken als fotoresistors. Optische sensoren zijn een familie van sensoren die licht op verschillende manieren gebruiken. Sommige optische sensoren gebruiken licht om de aanwezigheid van een object te detecteren of worden er zelfs in gebruikt feedback in lineaire actuatoren, terwijl fotoresistors een indicatie geven van hoeveel licht aanwezig is. Bij het zoeken naar een lichtdetectiesensor is het belangrijk om het onderscheid te kennen tussen fotoresistors en andere optische sensoren.

 Optische sensor in een lineaire actuator

Potentiële use-cases met lineaire actuatoren

LDR's kunnen worden gebruikt in combinatie met lineaire actuatoren voor twee basisdoeleinden; de eerste is om de actuator te laten reageren wanneer er te veel licht is, en de andere is om de actuator te laten bewegen om de hoeveelheid licht die door de LDR wordt gezien te maximaliseren. De eerste use case is handig voor toepassingen waarbij u de hoeveelheid licht wilt minimaliseren, zoals het beschermen van lichtgevoelige planten of het automatiseren van een luifel over een terras of veranda. De tweede use case is handig in toepassingen zoals zonnepanelen, waar u ze probeert te positioneren om de hoeveelheid licht die door de panelen wordt gezien, te maximaliseren.

Zonnepanelen

Een LDR gebruiken om een ​​lineaire actuator te besturen

Gelukkig verandert de feedback van de LDR niet op basis van beide use-cases, dus het verbinden en lezen van de feedback van de LDR kan identiek worden geïmplementeerd. Om de fotoresistor in te stellen, hoeft u alleen maar de positieve kant van de fotoresistor aan te sluiten op een geschikte voeding en de negatieve kant op een analoge pin van een microcontroller, zoals een Arduino, om de uitvoer te lezen. U wilt ook een weerstand, die met aarde is verbonden, aansluiten op de uitgangszijde van de fotoresistor, zoals hieronder weergegeven, om de analoge pinnen van de microcontroller te beschermen.

 Fotoweerstand aangesloten op een Arduino

 

U kunt de lineaire actuator met de microcontroller aansturen met behulp van een paar relais of door een Motor bestuurder. Om te zien hoe u dit kunt doen, kunt u onze blog raadplegen op Hoe een lineaire actuator te besturen met een Arduino. De positionering van uw LDR-sensor is afhankelijk van uw gebruikssituatie; als je een gebied tegen licht probeert te beschermen, wil je de LDR met alles wat je probeert te beschermen, maar als je de blootstelling aan licht wilt maximaliseren, heb je de sensor nodig om mee te bewegen met het object dat je blootstelt aan de licht. Het lezen van de feedback van de LDR is in beide gevallen identiek, aangezien u eenvoudig de analoge spanning van de uitgangszijde van de sensor afleest.

Hoe u deze feedback gebruikt om uw lineaire actuator te besturen, is afhankelijk van uw toepassing en gebruiksscenario. Voor het eerste gebruik waarbij u de blootstelling aan licht minimaliseert, kunt u de lineaire actuator naar een bekende positie sturen als een bepaalde hoeveelheid licht wordt gedetecteerd, of u kunt de lineaire actuator aansturen totdat de fotoresistor een lagere hoeveelheid licht detecteert. De eerste wordt getoond in het onderstaande codevoorbeeld. Hoewel dit een basisimplementatie is, kunt u veel creatievere oplossingen gebruiken door deze oplossing als uitgangspunt te gebruiken. U kunt bijvoorbeeld alleen een schaduw boven een lichtgevoelige plant plaatsen tijdens het hoogste daglicht en alleen als het zonnig is. Door de fotoweerstand te gebruiken, kon u bepalen of het zonnig genoeg was om de actuator te verplaatsen en de kap te plaatsen.

In het tweede geval waarin u de blootstelling aan licht maximaliseert, moet u bepalen welke positie het licht dat aan de LDR wordt blootgesteld, maximaliseert. Om dit effectief te doen, heeft u een feedback lineaire actuator om de positie van de actuator te volgen. U kunt handleidingen vinden over het gebruik van de verschillende feedbackopties voor lineaire actuatoren op onze tutorial pagina. Het onderstaande codevoorbeeld laat zien hoe u dit kunt bereiken met een potentiometer feedback lineaire actuator. U volgt eenvoudig de laagste weerstandswaarde van de LDR, de hoogste spanningswaarde, en de overeenkomstige positie van de actuator. U wilt eerst de actuator uitschuiven tot de maximale lengte en vervolgens terugtrekken om de LDR-output over de gehele lengte van de actuator te meten. Zodra de actuator zijn hele bereik heeft doorlopen, gaat u gewoon naar de positie met de hoogste overeenkomstige output van de LDR. Om dit praktisch te implementeren, wilt u waarschijnlijk de onderstaande code op een timer uitvoeren om periodiek gedurende de dag een nieuwe positie te vinden.

Er zijn veel creatieve manieren waarop u gebruik kunt maken van fotoresistors met lineaire actuatoren en we zouden graag zien wat u hebt gedaan. Met Firgelli Automation's brede selectie van lineaire actuatoren en accessoires, u kunt uw volgende lichtgestuurde project een fluitje van een cent maken.

Referenties:

  1. Elektronica-opmerkingen. Lichtafhankelijke weerstand LDR: fotoresistor. Opgehaald van: https://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/resistors/light-dependent-resistor-ldr.php

Share this article

Aanbevolen collecties

Hulp nodig bij het vinden van de juiste actuator?

Wij precisie engineer en vervaardiging van onze producten, zodat u directe fabrikanten prijzen. Wij bieden dezelfde dag verzending en deskundige klantenondersteuning. Probeer onze Actuator Calculator te gebruiken om hulp te krijgen bij het kiezen van de juiste actuator voor uw toepassing.