Un フォトダイオード あります 電子部品 光を当てると光電流を発生します。 フォトダイオードは、光起電力太陽電池や線形光検出器、光信号や電波などの光信号を検出するために使用されるセンサーで使用されます。 フォトダイオードは、小さなミラーを使用してウェーハにパターンを描くフォトリソグラフィなどの非電気的用途にも使用されます。
で 太陽光発電太陽電池、最も一般的なタイプのフォトダイオードはシリコンでできています。 ヒ化ガリウム（GaAs）、リン化インジウム（InP）、窒化ガリウム（GaN）など、他の材料で作られたフォトダイオードもあります。 これらのさまざまな材料には、特定の用途に適したさまざまな特性があります。 フォトダイオードは通常、半導体材料に過剰なキャリアをドープすることによって作られます。 過剰な電子または正孔は、製造プロセス中に添加されたドーピング剤に由来します。 さらに、片側がプラスに帯電し、もう一方がマイナスに帯電するpn接合で、内部はシンプルです。 ダイオードに光が当たると、電子がプラス側に流れ、正孔がマイナス側に流れます。 これによりダイオードが充電され、ダイオードから回路に流れ込む光電流が発生します。
それはどのように動作しますか？
フォトダイオードは、光を電気信号に変換する電子部品です。 デジタルカメラや、顕微鏡や望遠鏡などの他のデバイスで使用されています。
つまり、 光子を電子に変換することによって機能します 光電効果と呼ばれるプロセスを通して。 光の各フォトンにはエネルギーがあり、フォトダイオードから電子が放出されます。 これらの電子はコンデンサに集められ、フォトダイオードによって検出された光の光子に比例する電気信号を生成します。 フォトダイオードは通常、シリコン、ガリウム砒素、III-V族材料などの半導体材料から作られています。 フォトダイオードは、ゲルマニウムやリン化インジウムなどの他の材料で作ることもできますが、これらの材料はシリコンやヒ化ガリウムほど一般的ではありません。
フォトダイオードは、波長範囲の光を検出するために使用できます。 可視光 (400-700 nm) から赤外 (1-3 μm). ただし、シリコンの吸収帯の制限により、長波長赤外線 (>4 μm) の検出はフォトダイオードでは困難です。 さらに、高出力レーザーは、レーザー照射による急速な加熱により、シリコンセンサーを損傷する可能性があります。
フォトダイオードのアプリケーション
フォトダイオードは 抵抗LDR、つまり、フォトレジスタまたは光に敏感な抵抗器です。 フォトダイオードの場合、応答時間がはるかに高速であるため、新しい使用方法が開かれます。
- 暗闇や照明の変化に対する高速応答回路用。
- レーザー読み取り用の CD プレーヤー。
- 光チップ。
- 光ファイバー接続用。
- 等
ご覧のように、フォトダイオードのアプリケーションは幅広く、応答に関しては LDR 抵抗器よりも優れています。 したがって、LDR が無効でフォトダイオードが有効なアプリケーションが多数あります。
Arduino と統合する
統合するために Arduinoボードを搭載したフォトダイオード、コンポーネントを適切に接続してコードを記述するだけです。 ここでは例を示しますが、変更して必要なプロジェクトを作成することもできます。 接続に関しては、非常に簡単です。この場合、A1 入力、つまりアナログを使用しますが、必要に応じて他のアナログを使用することもできます。 そして、フォトダイオードのもう一方のピンは GND に接続されます。
コードに関しては、次のとおりです。 光の強さを測る フォトダイオード:
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);
}