Un fotodiyot bir akreditasyonu uluslararası tanınırlık sağlayan elektronik bileşen ışığa maruz kaldığında bir foto akım üretir. Fotodiyotlar, fotovoltaik güneş pillerinde ve lineer fotodedektörlerde, optik sinyaller veya radyo dalgaları gibi ışık sinyallerini algılamak için kullanılan sensörlerde kullanılır. Fotodiyotlar, gofretler üzerine desenler çizmek için küçük aynalar kullanan fotolitografi gibi elektriksel olmayan uygulamalarda da kullanılır.
In fotovoltaik güneş pilleri, en yaygın fotodiyot türü silikondan yapılmıştır. Galyum arsenit (GaAs), indiyum fosfit (InP) ve galyum nitrür (GaN) gibi başka malzemelerden yapılmış fotodiyotlar da vardır. Bu farklı malzemeler, onları belirli uygulamalar için uygun kılan farklı özelliklere sahiptir. Fotodiyotlar genellikle yarı iletken malzemeye fazla miktarda taşıyıcı katarak yapılır. Fazla elektronlar veya delikler, üretim işlemi sırasında eklenen doping ajanlarından gelir. Ayrıca, bir tarafının pozitif, diğerinin negatif yüklü olduğu bir pn bağlantısı ile dahili olarak basittir. Işık diyota çarptığında elektronların pozitif tarafa, deliklerin negatif tarafa akmasına neden olur. Bu, diyotu şarj eder ve diyottan bir devreye akan bir fotoakım oluşturur.
Nasıl çalışır?
Fotodiyot, ışığı elektrik sinyallerine dönüştüren elektronik bir bileşendir. Dijital kameralarda ve mikroskop ve teleskop gibi diğer cihazlarda kullanılır.
Demek istediğim fotonları elektronlara dönüştürerek çalışır fotoelektrik etki adı verilen bir süreç aracılığıyla. Her ışık fotonu, elektronların fotodiyottan salınmasına neden olan bir enerjiye sahiptir. Bu elektronlar bir kapasitörde toplanır ve fotodiyot tarafından algılanan ışık fotonlarıyla orantılı bir elektrik sinyali oluşturur. Fotodiyotlar tipik olarak silikon, galyum arsenit veya III-V malzemeleri gibi yarı iletken bir malzemeden yapılır. Fotodiyotlar, germanyum veya indiyum fosfit gibi diğer malzemelerden de yapılabilir, ancak bu malzemeler silikon ve galyum arsenitten daha az yaygındır.
Fotodiyotlar, dalga boyları arasında değişen ışığı algılamak için kullanılabilir. görünür ışık (400-700 nm) ila kızılötesi (1-3 μm). Ancak, silikon absorpsiyon bantlarının sınırlamaları nedeniyle, fotodiyotlar için uzun dalga kızılötesi (>4 μm) tespiti zordur. Ek olarak, yüksek güçlü lazerler, lazer aydınlatmasından kaynaklanan hızlı ısınma nedeniyle silikon sensörlere zarar verebilir.
Fotodiyot Uygulamaları
Bir fotodiyot, bir fotodiyottan farklıdır. direnç LDRyani, fotodirençler veya ışığa duyarlı dirençler. Fotodiyot durumunda, tepki süresi çok daha hızlıdır, bu da onu kullanmanın yeni yollarını açar:
- Karanlık veya aydınlatmadaki değişikliklere hızlı tepki veren devreler için.
- Lazer okuma için CD çalarlar.
- optik çipler.
- Fiber optik bağlantılar için.
- Vb
Gördüğünüz gibi, bir fotodiyotun uygulamaları geniştir ve yanıtı için bir LDR direncinden daha iyi performans gösterir. Bu nedenle, bir LDR'nin geçerli olmadığı ve bir fotodiyotun geçerli olduğu birçok uygulama vardır.
Arduino ile entegre edin
entegre etmek Arduino kartı ile fotodiyot, sadece bileşeni düzgün bir şekilde bağlamak ve kodu yazmak meselesidir. Burada size bir örnek göstereceğim, ancak onu değiştirebilir ve ihtiyacınız olan projeleri oluşturabilirsiniz. Bağlantıya gelince çok basit, bu durumda biz A1 girişini yani analog girişini kullanacağız ama siz isterseniz başka bir analog da kullanabilirsiniz. Fotodiyotun diğer pini ise GND'ye bağlanacaktır.
Kod gelince, aşağıdaki, basit bir basit pasaj ışık yoğunluğunu ölçmek fotodiyot ile:
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);
}