Değişik türde ışık sensörleri vardır: Fotodirenç, fotovoltaik, fotodiyot ve fototransistor. Işık sensörleri yön bulma ve takip için kullanılabilirler. Bazı robotlar etrafındaki cisimleri saptamak ve onlardan uzaklaşmak için kızılötesi(IR) ışık kaynağı ve dedektör kullanırlar.

IR ışık kaynağı ve dedektörlerin robotlarda genel kulanımı ise şu biçimdedir: Kaynak ve dedektör aynı yöne bakacak şekilde yerleştirilirler, robot kaynak yönünde bir cisimle karşılaştığında ışık cisme çarpıp yansır ve geri dönen ışığı dedektör algılar, analog bir çıkış verir ve bu veri bir mikrodenetleyicide kullanılmak üzere dijital veriye dönüştürülür. Robot da mikrodenetleyiciden aldığı talimatlara göre yönünü ayarlar. IR ışık kaynağına olan tepkiyi artırmak ve diğer ışık kaynaklarına olan tepkiyi azaltmak için filtre de kullanılabilir. Örnek olarak bir renge olan tepkiyi artırmak için renkli jelatinler kullanılabilir.

Fotodirenç

Fotodirençle Yapılmış Basit Bir Anahtarlama Devresi

Aşağıdaki şekilde ışık şiddetine göre çalışan basit bir anahtarlama devresi görülmektedir. CdS hücreleri direnç tipi dönüştürücü olduklarından, gerilim bölücü bir devrede direnç yerine kullanılabilirler. Işık şiddeti arttığı zaman CdS hücresinin direnç değeri düşer ve bu da R1 direnci üzerindeki gerilim düşüşünü artırır. Pin2 deki gerilim seviyesi, Pin3 deki gerilim seviyesinden fazla olduğunda da motor hareket eder. Aşağıdaki eşitliklerden de fotodirençteki değişime karşın devrenin davranışını görebilirsiniz. Pin2 ve Pin3 ten çekilen akımlar çok küçüktür ve bunları ihmal edersek:

İlk ifadeye göre R_foto, yani fotodirencin direnç değeri arttıkça V3 değeri azalır ve V2, V3’ten daha büyük olduğunda da motor hareket eder. Eşik değeri de(threshold), R1 potansiyometresinin değeri değiştirilerek ayarlanabilir. R1 değeri arttıkça, R_foto daki değişimler, V3 değerinde daha büyük değişimlere yol açacak ve bu da motorun çalışmasının veya durmasının daha çabuk bir biçimde olmasına neden olacaktır, yani devre ışık değişimlerine karşı daha hassas davranacaktır.

Fotodirençsel Nöron

Şekildeki devre bir ışık nöronu olarak kullanılabilir. Işık şiddeti arttıkça darbe sıklığı da artar. Bu devre UCN5804 gibi bir step motor kontrolörüne saat darbesi sağlamak için kullanılabilir, bu şekilde ışık şiddeti arttıkça step motor da daha hızlı döner.

Işık sensörlerine genel olarak bakacak olursak: Güneş hücreleri, fotodiyotlar ve fototransistörler yapı olarak benzerdirler. Hepsinde de ışığa duyarlı PN jonksiyonlar vardır. Fotodiyotlar genel olarak devrede ters polarize olarak kullanılırlar. Işık diyotun PN jonksiyonuna geldiğinde akım akar. Fotodiyotlar CdS hücrelerinden daha hızlı tepki verirler ve ışıkla kodlanmış bilgiyi yayabilirler. Fototransistörler ışığa duyarlı transistörlerdir. Fototransistörlerin fotodiyotlara göre avantajı ışık sinyalini güçlendirebilmeleridir.

Kaynak: Robots, Androids and Animatrons

Ortalama Üye Değerlendirmesi

   (0 Oylama)