Un фотадыёд з'яўляецца электронны кампанент які стварае фотаток пры ўздзеянні святла. Фотадыёды выкарыстоўваюцца ў фотаэлектрычных сонечных элементах і ў лінейных фотадэтэктарах, датчыках, якія выкарыстоўваюцца для выяўлення светлавых сігналаў, такіх як аптычныя сігналы або радыёхвалі. Фотадыёды таксама выкарыстоўваюцца ў неэлектрычных прылажэннях, такіх як фоталітаграфія, якая выкарыстоўвае невялікія люстэркі для малявання ўзораў на пласцінах.
У фотаэлектрычныя сонечныя элементы, найбольш распаўсюджаны тып фотадыёдаў зроблены з крэмнію. Існуюць таксама фотадыёды з іншых матэрыялаў, такіх як арсенід галію (GaAs), фасфід індыя (InP) і нітрыд галію (GaN). Гэтыя розныя матэрыялы валодаюць рознымі ўласцівасцямі, якія робяць іх прыдатнымі для канкрэтных прыкладанняў. Фотадыёды звычайна вырабляюцца шляхам легіравання паўправадніковага матэрыялу лішкам носьбітаў. Лішак электронаў або дзірак паходзіць ад легіруючых рэчываў, дададзеных у працэсе вытворчасці. Акрамя таго, ён унутрана просты, з pn-пераходам, дзе адзін бок зараджаны станоўча, а другі - адмоўна. Калі святло трапляе на дыёд, гэта прымушае электроны цячы ў станоўчы бок, а дзіркі - у адмоўны. Гэта зараджае дыёд, ствараючы фотаток, які выцякае з дыёда ў ланцуг.
Як гэта працуе?
Фотадыёд - гэта электронны кампанент, які пераўтворыць святло ў электрычныя сігналы. Ён выкарыстоўваецца ў лічбавых камерах і іншых прыладах, такіх як мікраскопы і тэлескопы.
Гэта значыць, працуе шляхам пераўтварэння фатонаў у электроны праз працэс, які называецца фотаэлектрычным эфектам. Кожны фатон святла мае энергію, якая выклікае вылучэнне электронаў з фотадыёда. Гэтыя электроны збіраюцца ў кандэнсатары, ствараючы электрычны сігнал, прапарцыйны фатонам святла, выяўленым фотадыёдам. Фотадыёды звычайна вырабляюцца з паўправадніковых матэрыялаў, такіх як крэмній, арсенід галію або III-V матэрыялаў. Фотадыёды таксама могуць быць зроблены з іншых матэрыялаў, такіх як германій або фасфід індыя, але гэтыя матэрыялы менш распаўсюджаныя, чым крэмній і арсенід галію.
Фотадыёды можна выкарыстоўваць для выяўлення святла з даўжынямі хваль ад бачнае святло (400-700 нм) да інфрачырвонага (1-3 мкм). Аднак з-за абмежаванняў палос паглынання крэмнія выяўленне даўгахвалевага інфрачырвонага выпраменьвання (>4 мкм) складана для фотадыёдаў. Акрамя таго, магутныя лазеры могуць пашкодзіць крамянёвыя датчыкі з-за хуткага нагрэву, які ўзнікае ў выніку лазернага асвятлення.
Прыкладання для фотадыёдаў
Фотадыёд адрозніваецца ад a супраціў LDR, гэта значыць фотарэзістары або святлоадчувальныя рэзістары. У выпадку з фотадыёдам ён нашмат хутчэй па часе водгуку, што адкрывае новыя спосабы яго выкарыстання:
- Для ланцугоў хуткай рэакцыі на змены цемры або асвятлення.
- CD прайгравальнікі для лазернага чытання.
- аптычныя чыпы.
- Для валаконна-аптычных злучэнняў.
- І г.д.
Як бачыце, прымяненне фотадыёда шырокае, і ён працуе лепш, чым рэзістар LDR. Такім чынам, ёсць шмат прыкладанняў, дзе LDR не будзе сапраўдным, а фотадыёд - сапраўдным.
Інтэграцыя з Arduino
інтэграваць фотадыёд з платай Arduino, гэта проста пытанне правільнага падключэння кампанента і напісання кода. Тут я пакажу вам прыклад, хоць вы можаце змяніць яго і стварыць патрэбныя праекты. Што тычыцца падлучэння, то яно вельмі простае, у дадзеным выпадку мы будзем выкарыстоўваць уваход A1, гэта значыць аналагавы, але вы можаце выкарыстоўваць любы іншы аналагавы, калі хочаце. А другі кантакт фотадыёда будзе падлучаны да GND.
Што тычыцца кода, то гэта наступны просты просты фрагмент для вымераць інтэнсіўнасць святла з фотадыёдам:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.print();
}
void loop ()
{
int lightsensor = analogRead(A1);
float voltage = lightsensor * (5.0 / 1023.0);
Serial.print(voltage);
Serial.println();
delay(2000);
}
Будзьце першым, каб каментаваць