Jak podłączyć czujnik fotodiody IR w obwodzie

W tym poście dowiemy się, jak prawidłowo podłączyć fotodiodę IR w obwodach takich jak obwód czujnika zbliżeniowego. Wyjaśnienie jest przedstawione w formie dyskusji pomiędzy jednym z oddanych czytelników tego bloga NVD a mną.

Oto dyskusja, która wyjaśnia, jak podłączyć fotodiodę w obwodzie elektronicznym.

Weryfikacja połączenia fotodiody IR w obwodzie

Pytanie : Czy możesz mi powiedzieć, czy po wykonaniu obwodu, czy nie. Myślę, że wyjście ic to 5v. Chcę, aby wyjście było podłączone do przekaźnika 12 V zamiast brzęczyka ... czy możesz powiedzieć, jakie zmiany powinienem wprowadzić w obwodzie ..

Analiza obwodu

Odpowiedź:

(+) to anoda, a (-) to katoda fotodiody. Innymi słowy, pin skojarzony z szerszą płytką wewnątrz fotodiody będzie katodą, a pin powiązany z cieńszą płytką wewnątrz fotodiody będzie anodą

• jeśli jest ustawiony poprawnie, to powinno działać. Jednak powyższy schemat ma wiele błędów i nigdy nie zadziała. Konfiguracja fotodiody IR z opampem będzie wymagała pewnych modyfikacji.
• Do skonfigurowania przekaźnika można użyć stopnia BC547 / przekaźnika na wyjściu opampa, rezystor bazowy zimny wynosi 10 K
• Szczegółowe informacje dotyczące stopnia sterownika przekaźnika można znaleźć w następującym artykule: https://homemade-circuits.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html

Pytanie:

ok czy jest jakiś dodatni i ujemny zacisk dla odbiornika podczerwieni i nadajnika, takiego jak dioda led. Jestem w tym nowy, dlatego pytam

Polaryzacja dla fotodiod IR w nadajnikach

• Podobnie jak każda inna dioda, fotodiody IR również mają biegunowość i muszą być odpowiednio połączone.

Pytanie:

W obwodzie fotodioda jest podłączona do przodu. czy to źle? Proszę sprawdzić sir.

Schemat obwodu

Polaryzacja zdjęcia IR dla odbiornika

• Polaryzacja fotodiody IR nadajnika jest prawidłowa ... polaryzacja odbiornika jest nieprawidłowa , należy odwrócić dla odbiornika, jak pokazano poniżej.

Pytanie:

proszę pana, najpierw zapomniałem podłączyć pin 3 układu scalonego do rezystora odbiornika, a potem podałem zasilanie 12V, więc dioda LED świeci się tylko. Potem podłączyłem pin 3 do rezystora i podałem 9V. Teraz diody LED świecą się, gdy przekręcam zmienną rezystor na jedną stronę. Dioda LED nie świeci się, gdy przeszkoda znajduje się na wprost.

Czy fotodioda IR może się spalić

Podłączyłem wszystko poprawnie, ale nadal nie działa, czy jest szansa na spalenie układu scalonego lub fotodiody po podłączeniu do zasilania 12V. Czy masz schemat obwodu czujnika zbliżeniowego IR.

Proszę, pomóż mi, panie.

Odpowiedź

• Fotodioda nigdy się nie pali, dopóki jest połączona szeregowo z rezystorem.

Dlaczego więc fotodioda odbiornika nie odpowiada

Odpowiedź:

Na powyższym schemacie fotodioda połączona z opampem nigdy nie będzie w stanie wyzwolić opampa w odpowiedzi na odebrany sygnał podczerwieni,Dlaczego??

Właściwy sposób na połączenie fotodiody z opampem

Napięcie generowane przez fotodiodę odbiornika w odpowiedzi na sygnały z fotodiody nadajnika będzie prawie nieobecne miliwolty może wynosić tylko kilka miliwoltów.

Chociaż wzmacniacze operacyjne mogą być czułe na wykrywanie nawet do kilku miliwoltów, rezystor 10K na pinie nr 3 i uziemieniu natychmiast zniweluje mały sygnał miliwoltowy, uniemożliwiając wykrycie go przez wzmacniacz operacyjny.

Dlatego możemy założyć, że to rezystor 10K jest odpowiedzialny za uniemożliwienie opampowi wykrycia sygnału wyjściowego fotodiod.

Poniższy schemat pokazuje, jak prawidłowo podłączyć fotodiodę do wzmacniacza operacyjnego, tak aby skutecznie reagowała na sygnały z dowolnego źródła nadajnika fotodiody IR:

Na powyższym schemacie widzimy, że wcześniejszy rezystor 10k na nieodwracającym pinie wzmacniacza operacyjnego został zastąpiony kondensatorem o niskiej wartości, co pozwala teraz wzmacniaczowi reagować na sygnały generowane przez fotodiody Rx, Tx.

W rzeczywistości wzmacniacz operacyjny nadal reagowałby bez kondensatora, jednak nigdy nie zaleca się utrzymywania wejść opampu w stanie pływającym, gdy jest zasilany, dlatego uziemiony kondensator zapewnia, że ​​dane wejście opampu nigdy nie pozostaje pływające i podatne na zbłądzenie sygnałów .

Możesz pomyśleć, że kondensator można zastąpić rezystorem o dużej wartości, rzędu wielu Meg Ohm, przepraszam, że to też może nie pomóc, co ponownie uniemożliwiłoby opampowi wykrywanie sygnałów z fotodiody, a ostatecznie kondensatora o niskiej wartości powoduje, że jest to właściwy wybór.

Podłączanie fotodiody do aktywacji przekaźnika

Przedstawiony powyżej detektor fotodiody oparty na wzmacniaczu operacyjnym może być dalej ulepszany, aby wyzwalać stopień przekaźnika poprzez integrację stopnia sterownika przekaźnika, jak pokazano na poniższym schemacie:

Informacje zwrotne od pana Normana Kelleya (jednego z zapalonych czytelników tego bloga):

Cześć, Swagatam,

Szukałem obwodu, który ostrzegłby mnie, gdy ktoś wejdzie na mój dziedziniec i przedni pokład.

Dostawcy zostawiają rzeczy na przednim pokładzie i nie dzwonią do drzwi, więc nie wiem, czy moje paczki są na pokładzie. Poza tym w nocy chciałbym wiedzieć, czy ktoś wejdzie na mój dziedziniec.

Zaprojektowałem obwód z PIR i bezprzewodowym TX / RX, aby odtworzyć wiadomość w moim domu. Wszystko działa, ale jest wiele fałszywych wyzwalaczy, które doprowadzają moją żonę do szału.

Zakładam, że sygnały RF wyzwalają PIR. Próbowałem oddzielić je o kilka cali i pomogło, ale nie wystarczyło. Postanowiłem więc przyjrzeć się podczerwieni, aby wykryć osobę otwierającą bramę na dziedziniec, a następnie bezprzewodowo transmitującą ten wyzwalacz. Chciałem zrobić wiązkę IR, ale wymaga to więcej komponentów, których w tej chwili nie mam.

Zdecydowałem więc, że zbliżeniowy IR zadziała, gdybym umieścił czujnik przy bramie i umieścił reflektor na bramie, który będzie odbijał podczerwień po otwarciu bramy.

Widziałem twój powyższy obwód „Jak podłączyć czujnik fotodiody IR”.

Wjechałem chlebem na pokład i działa dobrze. Jedynym problemem jest to, że zużywa 50ma w trybie czuwania i 70ma w stanie aktywnym.

Zdalny montaż z zasilaniem bateryjnym wydaje się wykluczony, chyba że istnieje sposób na zmniejszenie zapotrzebowania na moc lub będę musiał wyprowadzić niskie napięcie do urządzenia.

Jakieś sugestie lub uwagi? Dzięki za pomoc!
Norman Kelley

Moja odpowiedź:

Cześć Norman,

Wysokie zużycie może wynikać po prostu z nieprawidłowych wartości rezystorów LED, spróbuj użyć 1K dla diody LED nadajnika, a także dla diody wskaźnika, całkowite zużycie powinno spaść do około 6 mA