Lichtdetectieschakelingen: Handleiding voor Lichtmeting met LDR

Wat is een Lichtdetector?

Een lichtdetector (foto-elektronische sensor) meet lichtintensiteit (infrarood, zichtbaar, UV) en converteert dit naar een elektrisch signaal. De uitgang kan andere schakelingen sturen (lampen, ventilatoren, straatverlichting).

Typen Lichtsensoren

• Foto-emissieve cellen: Vrije elektronen bij fotonaanval (bijv. cesium). Energie afhankelijk van intensiteit.
• Foto-voltaïsche cellen: Genereren spanning gelijk aan ontvangen lichtenergie (bijv. zonnecellen, selenium).
• Foto-junction devices: Fotodiodes, fototransistoren. PN-overgang stroom gecontroleerd door licht. Golflengte-selectief.
• Foto-conductieve cellen: Veranderen weerstand bij belichting. LDR (Light Dependent Resistor) meest bekend: duizenden Ω in duisternis → honderden Ω in licht.

Werking met LDR

Donker: LDR hoge weerstand → basisstroom transistor → transistor geleidt → last AAN.
Licht: LDR lage weerstand → basisstroom afgeleid → transistor af → last UIT.
Omkeerbaar door schakeling aan te passen (bijv. LDR in bovenste tak van spanningsdeler).

Project 1: LDR + Op-Amp (LM358) als Comparator

Componenten

• LDR, LM358 Op-Amp, 10kΩ weerstand, 10kΩ potentiometer, witte LED, 220Ω weerstand, 9V voeding, breadboard

Opbouw

1. Potentiometer wiper → Omkerende ingang Op-Amp (pin 2)
2. LDR + 10kΩ in serie → spanningsdeler → Niet-omkerende ingang (pin 3)
3. LED + 220Ω in serie → Uitgang Op-Amp (pin 1)
4. Voeding aan Op-Amp (pin 8/4)

Werking

Licht op LDR → weerstand ↓ → spanning op pin 3 ↑ → hoger dan pin 2 → uitgang LAAG → LED UIT.
Donker → LDR weerstand ↑ → pin 3 < pin 2 → uitgang HOOG → LED AAN.
Potentiometer stelt drempel in.

Project 2: LDR + Transistor (BC547)

Componenten

• BC547 NPN transistor, LDR, witte LED, 9V batterij, 10kΩ basisweerstand, 470Ω LED weerstand, breadboard

Opbouw

1. LDR op breadboard, één poot aan transistor basis
2. LED + 470Ω aan collector, anode aan + rail
3. 10kΩ van basis naar - rail (pull-down)
4. Emitter naar - rail
5. 9V batterij aansluiten

Gedrag

• Vol licht: LDR laag Ω → basisstroom afgeleid → LED zwak/dim
• Medium licht: Medium basisstroom → LED medium
• Donker: LDR hoog Ω → basisstroom hoog → LED helder
• Basisweerstand regelt gevoeligheid

Toepassingen

• Beveiligingsalarmsystemen
• Energiesparende straatverlichting (zonne-energie)
• Thuisverlichtingscontrole
• Kast/keukenverlichting (automatisch bij openen)
• Zonsondergang - zonsopgang schakelaar (met 555 timer bistabiel + TRIAC)

Conclusie

Lichtdetectie met LDR is beginner-vriendelijk. Kies Op-Amp voor scherpe drempel, transistor voor simpliciteit. 555 timer voor netsspanningsschakeling. Vragen? Neem contact op.