Fotoselli Batarya Çalışma Mantığı
Fotoselli Batarya Nasıl Çalışır? Fotoselli bataryalardaki “fotosel” terimi, aslında kızılötesi (IR) sensör sistemini ifade eder. Bu sistem genellikle iki ana bileşenden oluşur:
- Kızılötesi Işık Yayıcı (IR LED): Bu bileşen, belirli bir dalga boyunda (genellikle 850nm veya 940nm) insan gözüyle görülemeyen kızılötesi ışık yayar. Tıpkı bir el fenerinin ışık yayması gibi, ancak bu ışık spektrumun görünmez kısmındadır. Sürekli olarak önündeki alanı bu ışınlarla tarar.
- Kızılötesi Işık Algılayıcı (Fotodiyot veya Fototransistör): Bu bileşen ise yayılan kızılötesi ışık kendisine çarptığında bir elektrik sinyali üreten veya mevcut bir akımı değiştiren hassas bir yarı iletken cihazdır.
https://areksan.com/cift-su-girisli-fotoselli-batarya-pilli-elektrikli/
Algılama Süreci: El Fotosel Görünce Ne Olur?
Siz elinizi bataryanın altına uzattığınızda, şu teknik adımlar gerçekleşir:
- Işın Emisyonu: IR LED, sürekli olarak aralıklı (pulsed) veya sürekli kızılötesi ışınlar yayar. Aralıklı yayılım, dış ortamdaki parazit ışıklardan (örneğin gün ışığı) etkilenmeyi azaltmak için tercih edilir.
- Yansıma (Refleksiyon): Yayılan kızılötesi ışınlar, elinizin yüzeyine çarpar. Eliniz, bir ayna gibi, bu ışınların bir kısmını geriye, yani IR algılayıcısına doğru yansıtır (reflekte eder).
- Algılama ve Dönüşüm: IR algılayıcıya (fotodiyot/fototransistör) çarpan yansıyan ışınlar, burada bir elektrik akımına dönüştürülür. Yansıyan ışığın yoğunluğuna bağlı olarak bu akımın şiddeti değişir.
- Sinyal İşleme (Mikrokontrolcü): Algılayıcıdan gelen bu elektrik sinyali, bataryanın içinde bulunan bir mikrokontrolcüye (MCU) veya basit bir karşılaştırıcı devresine gönderilir. Mikrokontrolcü, gelen sinyalin önceden belirlenmiş bir eşik değerini aşıp aşmadığını kontrol eder.
- Eşik değeri, sensörün ne kadar mesafeden ve ne kadar güçlü bir yansımayı algılayacağını belirler. Bu, yanlış algılamaları (örneğin sadece bir damla suyun yansıması) önlemek için önemlidir.
- Eğer gelen sinyal eşik değerini aşarsa, bu, algılama alanında bir nesne (eliniz) olduğu anlamına gelir.
Tetikleme ve Su Akışı: Solenoid Valf Devrede
Mikrokontrolcü, elin algılandığını onayladıktan sonra, bir çıkış sinyali üretir. Bu sinyal, bataryanın en kritik aktüatörlerinden biri olan solenoid valfe iletilir.
- Solenoid Valf: Elektrik akımıyla çalışan bir vanadır. İçinde bir bobin (solenoid) ve bu bobin tarafından çekilen hareketli bir çekirdek (piston) bulunur.
- Mikrokontrolcüden elektrik sinyali geldiğinde, solenoid bobin enerji alır ve bir manyetik alan oluşturur.
- Bu manyetik alan, pistonu çeker veya iter, böylece valf açılır ve suyun bataryadan akışı başlar.
- Bu, temel olarak bir elektrik anahtarıyla su borusunu açıp kapatmak gibidir.
Suyun Kesilmesi: Gecikmeli Kapatma ve Güç Tasarrufu
Ellerinizi sensörün algılama alanından çektiğinizde, yansıyan kızılötesi ışınlar kesilir ve IR algılayıcıdan gelen sinyal düşer.
- Mikrokontrolcü, sinyalin eşik değerinin altına düştüğünü algılar.
- Ancak çoğu fotoselli batarya, suyun aniden kesilmemesi ve kullanıcıya konfor sağlaması için kısa bir gecikme süresi (örneğin 0.5 – 2 saniye) uygular. Bu süre sonunda, mikrokontrolcü solenoid valfe bir kapatma sinyali gönderir.
- Solenoid valf enerjisiz kalır, manyetik alan kaybolur ve valf kapanarak su akışını durdurur.
Ek Teknik Detaylar:
- Pil Ömrü Yönetimi: Birçok fotoselli batarya pille çalıştığı için, enerji verimliliği kritik öneme sahiptir. Sensörler genellikle düşük güç modunda çalışır ve sadece algılama gerektiğinde tam güçte devreye girer.
- Parazit Engelleme: Ortamdaki diğer ışık kaynakları (güneş ışığı, floresan lambalar) sensörleri yanıltabilir. Bunu engellemek için, yayılan kızılötesi ışınlar belirli frekanslarda modüle edilir ve sensör sadece bu modüle edilmiş sinyalleri algılayacak şekilde ayarlanır.
- Ayarlanabilir Algılama Mesafesi: Bazı profesyonel fotoselli bataryalarda, sensörün algılama mesafesi (elinizin ne kadar uzakta algılanacağı) ayarlanabilir.
Kısacası, fotoselli bataryalar, kızılötesi ışık tabanlı bir algılama sistemi, bu sinyalleri işleyen bir mikrokontrolcü ve su akışını fiziksel olarak kontrol eden bir solenoid valfin uyumlu çalışmasıyla, dokunmadan hijyenik ve su tasarruflu bir deneyim sunar.
