Fotodiode: hvordan bruke denne elektroniske komponenten med Arduino

FOTODIODE

Un fotodiode er en Elektronisk komponent Den produserer en fotostrøm når den utsettes for lys. Fotodioder brukes i fotovoltaiske solceller og i lineære fotodetektorer, sensorer som brukes til å oppdage lyssignaler, for eksempel optiske signaler eller radiobølger. Fotodioder brukes også i ikke-elektriske applikasjoner som fotolitografi, som bruker små speil for å tegne mønstre på wafere.

I fotovoltaiske solceller, den vanligste typen fotodiode er laget av silisium. Det finnes også fotodioder laget av andre materialer, som galliumarsenid (GaAs), indiumfosfid (InP) og galliumnitrid (GaN). Disse ulike materialene har ulike egenskaper som gjør dem egnet for spesifikke bruksområder. Fotodioder lages vanligvis ved å dope halvledermaterialet med et overskudd av bærere. Overflødige elektroner eller hull kommer fra dopingmidler tilsatt under produksjonsprosessen. Videre er det internt enkelt, med et pn-kryss hvor den ene siden er positivt ladet og den andre negativt. Når lys treffer dioden, får det elektroner til å strømme til den positive siden og hull til å strømme til den negative. Dette lader dioden, og skaper en fotostrøm som renner ut av dioden og inn i en krets.

Hvordan virker det?

En fotodiode er en elektronisk komponent som konverterer lys til elektriske signaler. Den brukes i digitale kameraer og andre enheter som mikroskoper og teleskoper.
Jeg mener, fungerer ved å konvertere fotoner til elektroner gjennom en prosess som kalles den fotoelektriske effekten. Hvert foton av lys har energi, som gjør at elektroner frigjøres fra fotodioden. Disse elektronene samles i en kondensator, og skaper et elektrisk signal proporsjonalt med fotonene av lys detektert av fotodioden. Fotodioder er vanligvis laget av et halvledermateriale som silisium, galliumarsenid eller III-V-materialer. Fotodioder kan også lages av andre materialer som germanium eller indiumfosfid, men disse materialene er mindre vanlige enn silisium og galliumarsenid.

Fotodioder kan brukes til å oppdage lys med bølgelengder som strekker seg fra synlig lys (400–700 nm) til infrarødt (1–3 μm). På grunn av begrensningene til silisiumabsorpsjonsbånd er det imidlertid vanskelig å oppdage langbølget infrarødt (>4 μm) for fotodioder. I tillegg kan høyeffektlasere skade silisiumsensorer på grunn av den raske oppvarmingen som følge av laserbelysning.

Fotodiodeapplikasjoner

En fotodiode er forskjellig fra en motstand LDR, det vil si fotomotstander eller lysfølsomme motstander. Når det gjelder fotodioden, er den mye raskere i responstid, noe som åpner for nye måter å bruke den på:

  • For rask respons på endringer i mørke eller belysning.
  • CD-spillere for laserlesing.
  • optiske brikker.
  • For fiberoptiske forbindelser.
  • Etc.

Som du kan se, er applikasjonene til en fotodiode brede, og den yter bedre enn en LDR-motstand for responsen. Derfor er det mange applikasjoner der en LDR ikke vil være gyldig og en fotodiode er det.

Integrer med Arduino

Arduino IDE, datatyper, programmering

å integrere fotodioden med Arduino-kortet, det er bare å koble til komponenten riktig og skrive koden. Her vil jeg vise deg et eksempel, selv om du kan endre det og lage prosjektene du trenger. Når det gjelder tilkoblingen, er det veldig enkelt, i dette tilfellet skal vi bruke A1-inngangen, det vil si den analoge, men du kan bruke hvilken som helst annen analog hvis du foretrekker det. Og den andre pinnen på fotodioden vil bli koblet til GND.

Skal du bruke en modul med fotodiode, som også finnes, blir koblingen annerledes. Og det vil variere avhengig av hvilken type modul du har kjøpt, men det er vanligvis ikke særlig komplisert heller.

Når det gjelder koden, er det følgende, en enkel enkel kodebit for måle lysintensiteten med fotodioden:

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);
}


Bli den første til å kommentere

Legg igjen kommentaren

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Kontroller SPAM, kommentaradministrasjon.
  3. Legitimering: Ditt samtykke
  4. Kommunikasjon av dataene: Dataene vil ikke bli kommunisert til tredjeparter bortsett fra ved juridisk forpliktelse.
  5. Datalagring: Database vert for Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheter: Når som helst kan du begrense, gjenopprette og slette informasjonen din.