Photodiode: faʻafefea ona faʻaogaina lenei mea eletise ma Arduino

PHOTODIODE

Un photodiode a eletise eletise e maua ai se photocurrent pe a fa'aalia i le malamalama. Photodiodes e faʻaaogaina i le photovoltaic solar cell ma i le linear photodetectors, sensors e faʻaaogaina e iloa ai faailo o le malamalama, e pei o faʻailoga mata poʻo galu leitio. O lo'o fa'aogaina fo'i photodiodes i fa'aoga e le fa'aeletise, e pei o le photolithography, lea e fa'aogaina ai fa'ata laiti e tusi ai ata i luga o fa'a'ofuofu.

I le photovoltaic solar cell, o le ituaiga sili ona taatele o photodiode e faia i le silikoni. O loʻo iai foʻi photodiodes e faia i isi mea, e pei o le gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), ma le gallium nitride (GaN). O nei mea 'ese'ese e iai 'oloa 'ese'ese e fa'atatau mo fa'aoga fa'apitoa. Photodiodes e masani lava ona faia e ala i le doping mea semiconductor ma le tele o ave taavale. O le tele o electrons po'o pu e sau mai le doping agents fa'aopoopo i le faagasologa o le gaosiga. E le gata i lea, e faigofie i totonu, faʻatasi ai ma le pn junction lea o le tasi itu e faʻamalosia lelei ma le isi itu e le lelei. A pa le malamalama i le diode, e mafua ai ona tafe atu electrons i le itu lelei ma pu e tafe i le leaga. O le mea lea e molia ai le diode, faia ai se photocurrent e tafe mai le diode i totonu o se matagaluega.

E faapefea ona aoga?

O le photodiode o se mea fa'aeletoroni e fa'aliliuina le malamalama i fa'ailoga eletise. E faʻaaogaina i mea pueata numera ma isi masini e pei o microscopes ma telescopes.
Ou te fai atu galue e ala i le faaliliuina o photons i electrons e ala i se gaioiga e taʻua o le photoelectric effect. O photon taʻitasi o le malamalama e iai le malosi, lea e mafua ai ona tuʻuina atu electrons mai le photodiode. O nei electrons e aoina i totonu o se capacitor, fatuina se faailo eletise e tutusa ma photons o le malamalama e iloa e le photodiode. Photodiodes e masani lava ona faia mai se mea semiconductor e pei o le silicon, gallium arsenide, poʻo III-V meafaitino. E mafai fo'i ona fai ata mai isi mea e pei o le germanium po'o le indium phosphide, ae o nei mea e le masani ai nai lo le silicon ma le gallium arsenide.

E mafai ona fa'aoga photodiodes e iloa ai le malamalama ma galu umi e amata mai i le malamalama vaaia (400-700 nm) i le infrared (1-3 μm). Ae ui i lea, ona o le tapulaʻa o fusi faʻapipiʻi silicon, suʻesuʻeina o le umi-galu infrared (> 4 μm) e faigata mo photodiodes. E le gata i lea, e mafai e lasers malosi maualuga ona faʻaleagaina masini silicon ona o le vevela vave e mafua mai i le faʻamalamalamaina o le laser.

Talosaga Photodiode

E ese le photodiode mai le a tetee LDR, o lona uiga, photoresistors poʻo faʻamaʻi malamalama. I le tulaga o le photodiode, e sili atu le vave i le taimi tali, lea e tatalaina ai auala fou e faʻaaogaina ai:

  • Mo ta'amilosaga tali vave i suiga i le pogisa po'o le moli.
  • CD player mo le faitau laser.
  • tupe meataalo.
  • Mo feso'ota'iga fiber optic.
  • Ma isi tulaga faapena

E pei ona mafai ona e vaʻai, o faʻaoga o se photodiode e lautele, ma e sili atu lona lelei nai lo le LDR resistor mo lana tali. O le mea lea, e tele talosaga pe a le aoga se LDR ma o se photodiode o loʻo i ai.

Faʻatasi ma Arduino

Arduino IDE, ituaiga faʻamaumauga, polokalame

e tuufaatasia le photodiode ma le laupapa Arduino, ua na o se mataupu o le faʻafesoʻotaʻi lelei o le vaega ma tusia le code. O iinei o le a ou faʻaali atu ia te oe se faʻataʻitaʻiga, e ui lava e mafai ona e suia ma fatuina galuega e te manaʻomia. Ae mo le fesoʻotaʻiga, e matua faigofie lava, i lenei tulaga o le a tatou faʻaogaina le faʻaoga A1, o lona uiga, o le analog, ae mafai ona e faʻaogaina se isi analog pe a e manaʻo ai. Ma o le isi pine o le photodiode o le a faʻafesoʻotaʻi i le GND.

Afai o le a e faʻaaogaina se module ma se photodiode, o loʻo i ai foi, o le a ese le fesoʻotaʻiga. Ma o le a eseese e faʻatatau i le ituaiga module na e faʻatauina, ae e le masani foi ona faigata tele.

Ae mo le code, o le mea lenei, o se snippet faigofie faigofie mo fua le malosi o le malamalama ma le photodiode:

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);
}


O mataupu o le tusitusiga e tausisi ia tatou mataupu silisili o amio lelei faʻatonu. E lipotia se mea sese kiliki iinei.

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