[지니어스키트 블록] 5. 조도센서로 빛의 밝기 측정하기

2020-05-07 14:28:36

[이전 학습가이드] 피에조부저로 멜로디 만들기

조도 센서란?

조도센서(Photo Resistor)는 주변 환경의 밝기를 측정할 수 있는 센서입니다.

광에너지(빛)를 받으면 내부에 움직이는 전자가 발생하여 전도율이 변하는 광전효과를 가지는 소자를 사용합니다.

이번 프로젝트에서 사용하는 조도센서는 황화카드뮴을(Cds)를 소자로 사용했기 때문에 Cds 센서라고 부르기도 합니다.

Cds센서는 작고 단순한 구조로 되어있기 때문에 가격이 매우 싸고 가장 보편적으로 사용되고 있습니다.

조도 센서는 실생활에서 다방면으로 쓰이고 있으며

쓰이는 예로는 어두워지면 자동으로 켜지는 가로등, 자동차의 헤드라이트, 밝기에 따라 변하는 핸드폰 화면 액정 등이 있습니다.

조도센서 사용방법

Cds센서는 센서라고 부르지만 사실은 극성이 존재하지 않는 가변저항입니다.

저항의 수치는 빛의 양에 따라 가변적으로 달라지며 이로 인한 전압차로 조도를 구분할 수 있습니다.
보통 조도를 측정하는 단위로는 룩스(Lux)를 많이 사용하지만 Cds센서는 정확한 조도 수치를 보여주지 않을뿐더러 값의 변화가 주변 조도에 따라 직선비례하지 않기 때문에 Lux단위의 조도를 측정하기에는 좋지 않습니다. 단순하게 주변이 밝다 어둡다를 상대적으로 비교할 수 있는 정도의 수치만 제공한다고 생각하시면 편합니다.

이 예제에서 사용된 CdS센서는 옥외주차장, 휴식중의 극장 객석 정도의 빛의 양(10 Lux) 에서 약 10KΩ의 저항을 가지며, 아무런 빛이 없는 암실에서 약 200KΩ의 저항을 가집니다.

Cds센서가 저항이기 때문에, 빛의 양이 매우 많은 경우, 저항수치가 매우 작아저 과전류가 흐를수 있습니다.

조도를 측정하기 위해서는 풀업 회로를 사용하며 풀업 저항 사용시에는 조도센서의 저항값에 따라 전압 분배가 일어나 주변이 밝을수록 측정되는 전압의 크기는 작아집니다.