光センサー:CDS


  1. 光センサー

     光センサーは光の強さにより、抵抗値が変わる物質(cds)を利用しています。光が殆どないときは、数十Kオームの高抵抗ですが、、室内照明程度の明るさで、数Kオームまで抵抗が低下します。



     このcdsの抵抗変化を電圧として取り出し、PICのAD変換機能を利用すると、光センサーからの電圧により、出力の制御を行うことができます。

  2. CDSの特性
     CDSは600nm近くに、感度のピークがあります。動特性や直線性は半導体のセンサより劣りますが、価格が安く、使いやすい素子です。
     ただし、CDS は環境に問題がありますから、取り扱いに注意してください。



  3. センサー回路

     図で楕円で囲まれた抵抗の記号がCDS光センサです。CDSの面への明るさが変わると、図の出力端子の電圧が変化します。



    テスターでcdsの面を室内光をあてた場合と、指で塞いだ場合の抵抗を測定してください。次に、図のように70kΩ程度の抵抗を直列に接続し、5Vの電圧をかけたときの出力電圧を測定してください。
     CDSの抵抗を r kΩ(Ω) としたとき、 出力電圧は 5 * ( r / ( r + 70) ) となることを確認してください。

  4. 回路例

     PICは 0Vから5V の値をAD変換しますが、一般にセンサーからの信号はこれより小さくなります。そこで、オペアンプ(演算増幅器)を利用します。これは、図のような回路を組むと、出力は入力の 1 + (R2/R1) 倍された電圧になります。



    センサー回路を含めると、入力は次のような回路になります。