1. Light Dependent Resistors LDR נגדים רגישים לאור

2. LDRs – נגדים רגישים לאור, הם נגדים שהתנגדותם הולכת וקטנה ככל שעוצמת האור הפוגעת בהם גדולה יותר.
נגדים כאלו שימושיים בעיקר במעגלים חשמליים בהם נדרש לזהות קיום אור, או למדוד את עוצמת האור.
קיימים רכיבים אלקטרוניים אחרים שגם הם רגישים לאור כמו:
פוטו-דיודות
ופוטו-טרנזיסטורים
אך ה LDRs נוחים במיוחד לשימוש מכיוון שהם מצטיינים בשינוי גדול בהתנגדות בעוצמות אור שונות (רגישות גבוהה), ומחירם נמוך.
ערכים אופייניים להתנגדות של נגדים כאלו הם:
כמה מגה-אום בחושך, וכמה מאות אום באור.

3. עקומה אופיינית המראה את תלות ההתנגדות של נגד רגיש לאור בעוצמת האור
עקומה אופיינית המראה את תלות ההתנגדות של נגד רגיש לאור בעוצמת האור. (בעמוד הבא נמצאת טבלה המראה ערכי עוצמת הארה אופינים לאורות שונים).
החומרים מהם עשויים נגדים אלו הם חצאי-מוליכים , כשהחומר הנפוץ ביותר הוא קדמיום–סולפיד CdS

4. Illuminance
Example
10−5 lux
Light from Sirius, the brightest star in the night sky[2]
10−4 lux
Total starlight, overcast sky[2]
0.002 lux
Moonless clear night sky with airglow[2]
0.01 lux
Quarter moon
0.27 lux
Full moon on a clear night[2][3]
1 lux
Full moon overhead at tropical latitudes[4]
3.4 lux
Dark limit of civil twilight under a clear sky[5]
50 lux
Family living room[6]
80 lux
Hallway/toilet[7]
100 lux
Very dark overcast day[2]
320–500 lux
Office lighting[8][9][10]
400 lux
Sunrise or sunset on a clear day.
1,000 lux
Overcast day[2]; typical TV studio lighting
10,000–25,000 lux
Full daylight (not direct sun)[2]
32,000–130,000 lux
Direct sunlight

5. שיטות ליישום נגדים אלו במעגלי בקרה
ניתן להשתמש בשינויי ההתנגדות של ה LDR כדי ליצור מעין מתג ON-OFF המוציא מתח רק כאשר עוצמת האור הנקלטת ע"י ה LDR היא נמוכה (בחושך). מעגל מסוג זה ישים למשל ביצירת תאורת רחוב או תאורת גן המופעלת אוטומאטית עם רדת החשכה.

6. הסבר פעולת המעגל:
המגבר האופרטיבי יוציא מתח השווה (בערך) למתח ההפעלה המוזן לו כאשר המתח המגיע לרגל ה + שלו יהיה שווה או יעלה מעל למתח המגיע לרגל המהפכת שלו (רגל ה (-)).
נראה עתה מתי המתח לרגל ה + משתווה למתח המגיע לרגל ה (-) .
המתח לכניסה המהפכת (ה - ) הוא חצי ממתח המעגל : 6 וולט כי שני הנגדים בענף זה של גשר וויטסטון זהים .
המתח לרגל ה + יהיה שווה גם הוא ל 6 וולט כאשר התנגדות ה LDR תגיע ל 50 קילו-אום כלומר תשתווה לזו של הנגד שנמצא מעליו . כלומר כשהתנגדות ה LDR שווה או גדולה מ זו של הנגד שמעליו יצא מתח של כ 12 וולט ממוצא המגבר האופרטיבי, אך כל עוד התנגדות ה LDR קטנה מהתנגדות הנגד שמעליו יהיה המתח שמגיע לרגל ה + קטן מזה שמגיע לרגל ה – ומוצא המגבר יהיה קרוב ל אפס.
כלומר הנורה תדלק כאשר התנגדות ה LDR גדולה וזה קורה כאשר חשוך. כלומר יצרנו כאן מעגל המוציא מתח במוצא רק כאשר יש חושך בסביבה (מעגל המתאים למשל לתאורת גינה או תאורת רחוב).
ברור שבמקום להפעיל ישירות נורה קטנה, יכולנו להשתמש במתח המוצא כדי להפעיל ממסר שיכניס לפעולה מעגל עם מתח והספק גבוהים (למשל מעגל עם מתח 240 וולט המתאים לתאורת רחוב).

7. כך נראה המעגל כאשר במקום להפעיל ישירות נורה קטנה של 12 וולט, הוא מפעיל ממסר המאפשר הפעלת תאורת רחוב במתח של 220 וולט כאשר יורדת החשכה.
+12v
Vout
LDR
50KΩ
100KΩ + -
רשת החשמל
(220v)
ממסר
משווה
הערה: החלפת מיקום ה LDR עם הנגד שמעליו תיצור לנו מעגל המוציא מתח מוצא רק כאשר יש תאורה חיצונית. (חיישן "אור יום", במקום "חיישן חשיכה").

8. שליטה בעוצמת האור החיצוני בו תתחיל לפעול המנורה תתבצע ע"י החלפת ההתנגדות הנמצאת באותו ענף של ה LDR .
כך למשל אם נחליף את הנגד 50KΩ בנגד גדול יותר, למשל של 100KΩ תהיה ההחלפה למצב של הפעלת המנורה כאשר הסביבה חשוכה יותר מאשר קודם לכן.
כלומר אם נחליף את הנגד הזה בנגד משתנה, יהיה לנו אמצעי לקביעת רמת האור (החושך) בו תופעל התאורה של המערכת.

9. ניתן לחבר את ה LDR גם למעגלים אחרים כדי לבצע את פעולת ההדלקה עם רדת החשכה.
כאן מוראה מעגל נוסף כזה בו אין שימוש בגשר וויטסטון אלא במחלק מתח :
במעגל זה יופעל הממסר כאשר התנגדות ה LDR גדלה (נהיה חשוך) מעל ערך מסוים בו נוצר מספיק זרם לבסיס הטרנזיסטור .
כאשר הזרם לבסיס הוא מספק, הופך הטרנזיסטור מנתק למוליך ואז מופעל הממסר.
כרגיל נוכל בעזרת הממסר להפעיל מעגל תאורה או כל מעגל אחר .

10. במעגל הקודם השתמשנו במגבר אופרטיבי מסוג מגבר משווה Comperator
המשווה הבסיסי
משווה (Comparator) -הינו מעגל אלקטרוני, שתפקידו להשוות בין שני מתחים (v1, v2) . תוצאת ההשוואה היא אות ספרתי. מוצאו מתאים לרמה הלוגית "1" אם v1>v2 . ולרמה הלוגית "0" אם v1<v2 . כאשר v1 = v2 , תוצאת ההשוואה אינה מוגדרת. v1 v2
Vout + -
סימול של משווה