Vraag:
Kan LED worden gebruikt voor zowel lichtemissie als detectie
Bibek Ghimire
2017-06-14 20:14:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik heb over led gelezen in Wikipedia en er staat dat led kan worden gebruikt voor zowel lichtemissie als detectie.Is dit mogelijk en hoe?

Een LED _kan_ fungeren als fotodiode, maar niet noodzakelijk een bijzonder goede.
Als ik het me goed herinner, had L Forrest Mimms in de jaren '60 of '70 een patentgevecht met Bell over zijn idee voor deze exacte techniek.Ik geloof dat hij die strijd heeft gewonnen.
Ja, u kunt een LED gebruiken voor lichtdetectie.Probeer [deze link] (http://www.electronicdesign.com/lighting/single-led-takes-both-light-emitting-and-detecting-duties) als startpunt.
Als u een oscilloscoop heeft, plaatst u uw sonde gewoon over de aansluitingen van de LED en laat u met een afstandsbediening wat licht op de LED schijnen.Op die manier kunt u zelfs codes lezen.
rode LED's (ok IR) werken het beste, aangezien LED's alles aan de linkerkant van de LED-freq op het lichtspectrum fotovoltaïsch omzetten.3 rood in serie met 20mA witte glanzende opbrengsten ~ 6V @0.000001A
De echte uitdaging is waarschijnlijk hoe je dit "gelijktijdig" moet doen, d.w.z. afwisselend op 200hz + zodat je het knipperen niet merkt.
Er zijn eindeloze circuits om een LED zowel als zender als ontvanger te gebruiken. Ik zou [hier] (http://playground.arduino.cc/Learning/LEDSensor) beginnen met een eenvoudig Arduino-schema ..... dit werkt redelijk goed.U kunt dit vertragen door capaciteit over de LED toe te voegen.Dit kan ook met een LED [array] (http://www.fischtisch.de/uploads/Main/p287-hudson.pdf) (aanraakgevoelige array).
Twee antwoorden:
Spehro Pefhany
2017-06-14 20:26:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Probeer dit circuit:

schematic

simuleer dit circuit - Schema gemaakt met CircuitLab

De transistor (niet kritisch, elke NPN voor algemeen gebruik zal waarschijnlijk werken) versterkt de zwakke fotostroom van de LED die als fotodiode wordt gebruikt. Zorg ervoor dat je de polariteit juist op de LED zet, anders beschadig je de LED en de transistor. Verbind een 1K in serie met de LED als je het niet zeker weet (de LED mag niet oplichten!). Een paar honderd nA van de LED / PD zou de input laag moeten drijven (ervan uitgaande dat er geen extra belasting van de input is, bijvoorbeeld pullup).

De LED zal een stroom produceren van golflengten die vergelijkbaar zijn met of kleiner zijn dan het emissiespectrum, dus een groene LED reageert op blauw (of groen) licht maar niet op rood licht.

Als je een analoge spanning naar een ADC wilt sturen om het licht te meten, kun je een weerstand met een hoge waarde gebruiken (bijv. 20M \ $ \ Omega \ $) en een op-amp-spanningsvolgerbuffer (bijv. MCP6001). De weerstandswaarde kan hoger of lager zijn, afhankelijk van de gewenste gevoeligheid en de specifieke LED die je toevallig tegenkomt - commerciële fotodiodes met gegarandeerde specificaties kunnen vrij goedkoop zijn als je zelf moe bent van het karakteriseren van onderdelen (of ze kunnen erg duur zijn als je hoge prestaties nodig hebt). - bijv. 300ps responstijd, 50pA donkerstroom en ~ 1A / W gevoeligheid)

"De LED zal een stroom produceren van golflengten die vergelijkbaar zijn met of kleiner zijn dan het emissiespectrum, dus een groene LED zal reageren op blauw (of groen) licht maar niet op rood licht."Blauw licht is energieker, dus ik zou verwachten dat een groene led reageert op groen en rood licht.Waarom is dit niet het geval?
Het is een kwantumding.Energie hv kan alleen worden geabsorbeerd / uitgestoten als je een energieniveau hv eV hoger / lager hebt vanaf waar je staat.Als dat nieuwe niveau niet aanwezig, aanwezig maar niet toegestaan is voor een bepaalde overgang, of aanwezig en toegestaan maar bezet is, kun je geen straling van die frequentie (energie) absorberen / uitzenden.Denk aan resonantie: bepaalde structuren trillen op zeer specifieke frequenties.Gebruik de verkeerde frequentie en er zal geen effect zijn.
@someonewithpc omdat rood licht niet energetisch genoeg is
Laat maar, ik heb net gemerkt dat ik het mis heb gelezen.
glen_geek
2017-06-14 20:55:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja, een LED kan als sensor worden gebruikt. Het geeft uitgangsstroom evenredig met de lichtintensiteit, vergelijkbaar met een zonnecel. Maar omdat het gebied erg klein is, is de stroom ook erg klein.
U kunt fotostroom meten met een digitale voltmeter. De meeste meters hebben een ingangsweerstand van 10 MEGohm en u meet de stroom door deze weerstand. Dus als uw voltmeter "0.1V" weergeeft, dan is de fotostroom 10 nA.

Uw voorraad RPI heeft geen voltmeterfunctie. Arduino kan analoge spanning meten, maar heeft waarschijnlijk een kleinere interne weerstand dan een standaard voltmeter. U kunt een op-amp-buffercircuit gebruiken of een op-amp-transimpedantieversterker gebruiken die ingangsstroom omzet in uitgangsspanning.

schematic

simuleer dit circuit - Schema gemaakt met CircuitLab

Voedingsaansluitingen naar de op-amp worden niet weergegeven in Circuit-Lab. Sluit de negatieve voeding aan op "Vss" en de positieve voeding op + 3.6V of + 5V. Het tweede circuit is beter dan het eerste. De LED in het eerste circuit begrenst zichzelf tot iets minder dan een paar volt, terwijl het tweede circuit wordt beperkt door de DC-voedingsspanning. Merk op dat een op-amp met één voeding vereist is waarvan het common-mode invoerbereik de negatieve voedingsrail omvat (in dit geval Vss) ... niet elke op-amp heeft deze functie.

Oi, wat dacht ik?Ja, "-" moet op de uitgang worden aangesloten.


ⓘ
Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...