Фотодиод - поверните цифровой входной контакт в 1 с небольшим световым входом

В настоящее время я пытаюсь работать с фотодиодом (SFH 203), который должен обнаруживать очень небольшое количество света. Используя цифровой Arduino, фотодиод не может перевести контакт в 1 из-за низкого уровня освещенности. Если я измеряю свет аналоговой булавкой, я получаю значение около 25-30.

Есть ли способ привести цифровое значение к повороту 1, используя небольшое количество света?

введите описание изображения здесь

Не могли бы вы дать ссылку на техпаспорт, чтобы нам не пришлось его искать? :)
Вы имеете ввиду даташит на фотодиод?
Вы показываете, что фотодиод смещен в прямом направлении. Обычно фотодиод с PIN-кодом смещен в обратном направлении. Не уверен, почему у вас есть светодиод последовательно. Если вас не волнует скорость, вы можете сместить ее в обратном направлении с помощью большого нагрузочного резистора на землю и использовать компаратор для питания цифрового вывода. В идеале напряжение обратного смещения должно быть выше 5 В, в техническом описании указано максимальное значение 20 В, поэтому 12 В может быть в порядке, если оно доступно.

Ответы (4)

Насколько я знаю, фотодиоды работают "наоборот". То есть они создают ток от катода к аноду , так что в вашей схеме п Д скорее всего наоборот. Таким образом, не происходит обнаружения света, я думаю, ток будет течь через цепь все время.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Вышеприведенная схема — это моя попытка минимизировать то, что требуется для оцифровки вывода PD. Он основан на коэффициенте усиления по току примерно 100 (бета) Вопрос 1 транзистор. 10 мю А должно быть достаточно, чтобы вызвать 1 м А течет через переход коллектор-эмиттер. р 1 это просто подтяжка, которая говорит, что в темных условиях выход будет ВЫСОКИЙ. Вопрос 1 затем тянет его низко, когда п Д освещается достаточно.

Для точной настройки порога чувствительности можно попробовать отрегулировать р 1 (или, возможно, заменить его потенциометром.)

Не стесняйтесь указывать на любые ошибки, которые я сделал.

У вас на схеме закорочен R1.
Спасибо за ваш вклад! Ваш правый pd должен быть смещен в обратном направлении (ошибка в рисунке). Можно ли использовать транзистор 7805 cv, а?
@Sathees 7805 не транзистор. Это регулятор напряжения.

В техническом описании указана чувствительность фотодиода 9,5 мкА на 1000 люкс.

Теперь я не знаю, что для вас считается «низким освещением», но давайте попробуем 10 люкс как разумный уровень переключения — в этот момент фотодиод будет производить 95 нА. Не очень... как по сравнению с темным током? хорошо, что указано как <10 нА, поэтому 95 нА явно выше темнового тока.

Итак, мы хотим установить вход Arduino на 1 (т.е.> 2,5 В) с током 95 нА. На данный момент пренебрегая светодиодом (он все равно не загорится), вы можете просто заменить R1 на R = 2,5/95e-9 = 27 МОм или около того.

Если ток утечки на входе Arduino намного больше 10 нА, это не будет точным, а если он больше 100 нА, он может вообще не работать, или уровень переключения может сильно отличаться от 10 люкс, но вы этого не сделали. разместил соответствующий лист данных, поэтому я не могу это проверить.

(и, как указывает Джон Д., правильно подключите фотодиод!)

Спасибо! Я только что изменил резистор на 1 МОм, и цифровой контакт повернулся на 1, обеспечивая свет (20 люкс); однако даже без света его аналоговое значение составляет 400 .... а есть ли pd u, который вы можете порекомендовать из-за его высокой чувствительности для белого светодиодного света?
"аналоговое значение 400" из чего? 1000? 4000? 65536? Это темновой ток + ток утечки вывода Arduino. Что касается лучшего pd, теперь вы знаете, как читать спецификации, так что, возможно, вы сможете найти его самостоятельно.

SFH203, судя по техническому описанию , имеет λS maxдиапазон чувствительности от 850 до 900 нм, что является ближним инфракрасным диапазоном. Он менее чувствителен (до 10% от макс.) на частотах видимого света. Прилагается таблица чувствительности. Поэтому, если вы используете синий светодиод для освещения, это может объяснить всю потерю чувствительности. Используйте светодиод ближнего ИК-диапазона с длиной волны 875 нм, и он будет намного более чувствительным.

Или, если вы уже используете 875-нм светодиод, и он все еще недостаточно чувствителен, вам придется использовать операционный усилитель, такой как один из этих , чтобы увеличить коэффициент усиления.

В вашей схеме резистор 10 кОм ограничит ток в (обычном) светодиоде до значения, настолько малого, что он, вероятно, даже не будет излучать свет. Кроме того, фотодиоды генерируют крошечный обратный ток при излучении света, а не прямую проводимость. Взгляните на этот пост , чтобы узнать о другом способе реализации фотодиода.

Спасибо за ссылку. Считаете ли вы, что операционный усилитель повысит чувствительность ФД, как описано в ссылке?
Определенно. Коэффициент усиления операционного усилителя обычно устанавливается двумя резисторами. В зависимости от характеристик выбранного операционного усилителя коэффициент усиления может составлять 100 000 и более раз. (Но при таком большом усилении шум и помехи становятся проблемой.)

Как указано в техническом описании, SFH 203 может выдавать только около 10 микроампер тока.

Только ваш светодиод будет потреблять больше тока, чем это.

Вход Arduino должен быть доволен 10 мкА. Снимите светодиод и R1.

Если это все еще не работает, вам может потребоваться буферизация фотодиода транзистором для увеличения тока.

я проверил это .. это не работает ... ток слишком мал, я думаю .. мне нужно проверить это с помощью транзистора
И это, вероятно, расплавит диод, если вы подключите его напрямую к 5 В.