Photodetector: มันคืออะไร มีไว้เพื่ออะไร และทำงานอย่างไร

Un เครื่องตรวจจับแสง เป็นเซ็นเซอร์ประเภทหนึ่งที่สามารถใช้ได้หลายแอปพลิเคชันในโครงการ DIY ของคุณ แม้ว่าคุณจะเป็นผู้ผลิต คุณสามารถสร้างระบบรักษาความปลอดภัยของคุณเองได้ด้วยหนึ่งใน ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้. แต่ก่อนหน้านั้น คุณควรรู้ว่าอุปกรณ์นั้นคืออะไร มีไว้เพื่ออะไร และทำงานอย่างไร

นอกจากนี้ คุณจะได้เรียนรู้ความแตกต่างกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่อาจดูเหมือนคล้ายกันและ ประเภทของเครื่องตรวจจับแสง ที่มีอยู่แต่ละอย่างมีข้อดีข้อเสีย ...

เครื่องตรวจจับแสงคืออะไร?

Un เครื่องตรวจจับแสง เป็นเซ็นเซอร์ที่สร้างสัญญาณไฟฟ้าซึ่งจะขึ้นอยู่กับแสงที่ตกกระทบอุปกรณ์นี้ กล่าวคือ เมื่อการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้านี้มีผลกระทบมากหรือน้อย มันจะสร้างสัญญาณหนึ่งหรืออีกสัญญาณหนึ่งที่สามารถตีความได้ ไม่ว่าจะเพื่อสร้างการกระทำหรือเพียงเพื่อวัดปริมาณรังสีนี้

เครื่องตรวจจับแสงเหล่านี้บางส่วนขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ ซึ่งสามารถเป็น: photoelectrochemical, photoconductive หรือ ตาแมวหรือไฟฟ้าโซลาร์เซลล์. หลังเป็นหนึ่งในสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดและประกอบด้วยการปล่อยอิเล็กตรอนโดยวัสดุที่มีคุณสมบัติเหล่านี้เมื่อรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าตกกระทบ โดยทั่วไปแสงหรือ UV กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อวัสดุที่ใช้สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงบางส่วนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้

เครื่องตรวจจับแสงขั้นสูงบางตัวเช่น เซ็นเซอร์ CCD และ CMOS พวกเขามีเมทริกซ์ของเครื่องตรวจจับขนาดเล็กประเภทนี้เพื่อสร้างเมทริกซ์และจับภาพวิดีโอและภาพซึ่งเป็นวิวัฒนาการขั้นสูง

ประเภทของเครื่องตรวจจับแสง

มีหลายแบบด้วยกัน ประเภท ของอุปกรณ์ที่สามารถจัดหมวดหมู่ได้ภายในสิ่งที่เครื่องตรวจจับแสงแสดงถึง เหล่านี้คือ:

• โฟโตไดโอด
• โฟโต้ทรานซิสเตอร์
• ช่างภาพ
• โฟโตแคโทด
• Phototube หรือโฟโตวาล์ว
• ตัวคูณภาพ
• เซ็นเซอร์ CCD
• เซ็นเซอร์ CMOS
• โฟโตอิเล็กทริคเซลล์
• โฟโตอิเล็กโทรเคมีเซลล์

การใช้งาน

Photodetectors สามารถมีได้มากมาย การใช้งานที่เป็นไปได้:

• เครื่องมือแพทย์
• ตัวเข้ารหัสหรือตัวเข้ารหัส
• สำมะโนตำแหน่ง.
• ระบบเฝ้าระวัง
• ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง
• การประมวลผลภาพ (จับภาพวิดีโอ)
• เป็นต้น

ตัวอย่างเช่น ในระบบของ ใยแก้วนำแสงซึ่งทำงานกับแสงแทนพัลส์ไฟฟ้า เพื่อเพิ่มความเร็วในการสื่อสาร ใยแก้วสามารถขนส่งแสงด้วยความเร็วสูง แต่เมื่อรับสัญญาณเหล่านี้ พวกมันต้องการเครื่องตรวจจับแสงเพื่อจับพวกมันและตัวประมวลผลเพื่อจับพวกมัน ล่าม

เครื่องตรวจจับวิดีโอกับเครื่องตรวจจับภาพ

ในระบบความปลอดภัย เช่น สัญญาณเตือนภัย คุณคงเคยได้ยินมาว่าพวกเขามีเครื่องตรวจจับแสงหรือ เครื่องตรวจจับวิดีโอ. ในกรณีเหล่านี้ เซ็นเซอร์ประเภทนี้เป็นเซ็นเซอร์ประเภทหนึ่งที่จับภาพหรือบันทึกวิดีโอของสิ่งที่เกิดขึ้นในพื้นที่ตรวจสอบ เพื่อตรวจสอบว่าทุกอย่างถูกต้อง หรือเพื่อปิดสัญญาณเตือนหรือแจ้งกองกำลังรักษาความปลอดภัย

การรวม Arduino และ photodetector

ในตัวอย่างนี้ ฉันจะใช้ a ความต้านทาน LDR พร้อมจาน Arduino UNO เชื่อมต่อด้วยวิธีง่ายๆ ที่คุณเห็นในภาพด้านบนนี้ อย่างที่คุณเห็น มันง่ายพอๆ กับการใช้ LED (คุณสามารถแทนที่ด้วยส่วนประกอบอื่นได้) ที่เชื่อมต่อกับตัวต้านทาน GND และพินอีกอันหนึ่งไปยังเอาต์พุตของบอร์ดตัวใดตัวหนึ่ง

ในทางกลับกันสำหรับ การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์แสงจะใช้แหล่งจ่ายไฟ 5v จากบอร์ด Arduino และอินพุตอนาล็อกตัวใดตัวหนึ่งสำหรับปลายอีกด้านหนึ่ง ด้วยวิธีนี้ เมื่อแสงตกบนตัวต้านทาน LDR นี้ กระแสของเอาต์พุตที่จะถูกจับโดยอินพุตแบบอะนาล็อกนี้จะแปรผัน และสามารถตีความได้เพื่อสร้างฟังก์ชันบางอย่าง ...

ดังนั้นคุณจึงสามารถเห็นกรณีการใช้งานที่ง่ายมากและ รหัสร่าง ที่จำเป็นสำหรับการเขียนโปรแกรมของคุณด้วย Arduino IDE:

//Uso de un fotodetector en Arduino UNO

#define pinLED 12

void setup() {

  pinMode(pinLED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  int v = analogRead(A0);
  // El valor 500 debe ajustarse según la luz del ambiente donde lo vayas a usar
  // Con poca luz debe ser más pequeño, con mucha mayor. 
  if (v < 500) digitalWrite(pinLED, HIGH); 
  else digitalWrite(pinLED, LOW);
  Serial.println(v);
}

ที่นี่คุณจะเห็นว่าไฟ LED สว่างขึ้นตามแสงที่ตรวจพบโดยเครื่องตรวจจับแสงได้อย่างไร แน่นอนคุณมีอิสระที่จะ แก้ไขรหัสนี้ เพื่อพัฒนาโครงการที่คุณต้องการ นี่เป็นตัวอย่างง่ายๆ ที่แสดงให้เห็นการทำงานในลักษณะที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น

หาซื้อเครื่องตรวจจับแสงได้ที่ไหน

หากคุณตัดสินใจซื้อเครื่องตรวจจับแสง คุณสามารถเลือกสิ่งเหล่านี้ได้ คำแนะนำ ที่จะสามารถตอบสนองความต้องการเกือบทั้งหมด:

• การรักษาความปลอดภัย Blaupunkt: photodetector พร้อมที่จะรวมเข้ากับระบบเตือนภัยของคุณ มีช่วง110ºและสามารถเข้าถึงได้ถึง 12 เมตรโดยการตรวจจับการเคลื่อนไหวหรือการปรากฏตัวของบางสิ่ง
• ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ: เป็นชุดตัวต้านทาน LDR นั่นคืออุปกรณ์ที่จะเปลี่ยนแปลงความต้านทานขึ้นอยู่กับแสงที่ตกกระทบ
• เซ็นเซอร์ CMOS กล้อง 0.3MP: อีกหนึ่งโมดูลขนาดเล็กสำหรับ Arduino และบอร์ดอื่นๆ ด้วยความละเอียด 680 × 480 พิกเซล
• โมดูลตรวจจับแสง: เช่นเดียวกับ LDR แต่ติดตั้งบนโมดูลและรวมเข้ากับ Arduino ได้ง่ายกว่ามาก