Il LED può essere utilizzato sia per l'emissione della luce che per il rilevamento

Ho letto del LED su Wikipedia e dice che il LED può essere usato sia per l'emissione della luce che per il rilevamento. È possibile raggiungere questo obiettivo e come?

led photosensor

— Bibek Ghimire
fonte

Un LED può fungere da fotodiodo, ma non necessariamente particolarmente buono.

— Shamtam,

Se ricordo correttamente, L Forrest Mimms ebbe una rissa brevettuale con Bell negli anni '60 o '70 sulla sua idea di questa tecnica esatta. Credo che abbia vinto quella battaglia.

— Dwayne Reid,

Sì, puoi utilizzare un LED per il rilevamento della luce. Prova questo link come punto di partenza.

— Steve G,

Esistono infiniti circuiti per l'utilizzo di un LED sia come emettitore che come ricevitore. Vorrei iniziare qui con un semplice schema di Arduino ..... funziona abbastanza bene. Puoi rallentare aggiungendo capacità sul LED. Questo può essere fatto anche usando un array LED (array sensibile al tocco).

— Jack Creasey,

Se si dispone di un oscilloscopio, è sufficiente posizionare la sonda attraverso i terminali del LED e illuminare il LED con un telecomando. Puoi persino leggere i codici in quel modo.

— Sredni Vashtar,

Risposte:

Prova questo circuito:

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Il transistor (non critico, qualsiasi NPN per scopi generali probabilmente funzionerà) amplifica la debole fotocorrente dal LED usato come fotodiodo. Assicurati di ottenere la polarità giusta sul LED o danneggi il LED e il transistor. Collegare un 1K in serie con il LED se non si è sicuri (il LED non dovrebbe accendersi!). Un paio di centinaia di nA dal LED / PD dovrebbero abbassare l'ingresso (supponendo che non vi sia alcun carico aggiuntivo dall'ingresso, ad es. Pullup).

Il LED produrrà una corrente da lunghezze d'onda simili o inferiori allo spettro di emissione, quindi un LED verde risponderà alla luce blu (o verde) ma non alla luce rossa.

Se si desidera alimentare una tensione analogica con un ADC per misurare la luce, è possibile utilizzare un resistore di alto valore (ad es. 20 M $\Omega$ ) e un buffer follower di tensione op-amp (es. MCP6001 ). Il valore del resistore può essere più alto o più basso a seconda della sensibilità desiderata e del particolare LED che trovi - i fotodiodi commerciali con specifiche garantite possono essere abbastanza economici se ti stanchi di caratterizzare i pezzi da solo (o possono essere molto costosi se hai bisogno di alte prestazioni - es. tempo di risposta 300ps, corrente scura 50pA e sensibilità ~ 1A / W)

— Spehro Pefhany
fonte

"Il LED produrrà una corrente da lunghezze d'onda simili o inferiori allo spettro di emissione, quindi un LED verde risponderà alla luce blu (o verde) ma non alla luce rossa." La luce blu è più energica, quindi mi aspetto che un led verde reagisca alla luce verde e rossa . Perché non è così?

— someonewithpc

È una cosa quantistica. L'energia hv può essere assorbita / emessa solo se si ha un livello di energia hv eV superiore / inferiore da dove ci si trova. Se quel nuovo livello non è presente, presente ma non consentito per una data transizione, o presente e consentito ma occupato, non è possibile assorbire / emettere radiazioni di quella frequenza (energia). Pensa alla risonanza: alcune strutture vibrano a frequenze molto specifiche. Usa la frequenza sbagliata e non ci saranno effetti.

— Sredni Vashtar,

@someonewithpc perché la luce rossa non è abbastanza energetica

— user253751

Non importa, ho appena notato che mi manca leggerlo.

— someonewithpc,

Sì, un LED può essere utilizzato come sensore. Fornisce una corrente di uscita proporzionale all'intensità della luce, simile a una cella solare. Ma poiché la sua area è molto piccola, anche la corrente è molto piccola.
È possibile misurare la fotocorrente con un voltmetro digitale . La maggior parte dei misuratori ha una resistenza di ingresso di 10 MEGohms e misurerai la corrente attraverso questa resistenza. Pertanto, se il voltmetro visualizza "0,1 V", la fotocorrente è di 10 nA.

L'RPI di serie non ha una funzione voltmetro. Arduino è in grado di misurare la tensione analogica, ma probabilmente ha una resistenza interna inferiore rispetto a un voltmetro standard. È possibile utilizzare un circuito buffer op-amp o utilizzare un amplificatore di transimpedenza op-amp che converte la corrente di ingresso in tensione di uscita.

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

I collegamenti di alimentazione all'amplificatore operazionale non sono mostrati in Circuit-Lab. Collegare l'alimentazione negativa a "Vss" e l'alimentazione positiva a + 3,6 V o a + 5 V. Il secondo circuito è migliore del primo. Il LED nel primo circuito si limita a qualcosa di meno di qualche volt, mentre il secondo circuito è limitato dalla tensione di alimentazione CC. Si noti che è richiesto un amplificatore operazionale a alimentazione singola la cui gamma di ingresso in modalità comune include la guida di alimentazione negativa (Vss in questo caso) ... non tutti gli amplificatori operazionali dispongono di questa funzione.

— glen_geek
fonte

Oi, cosa stavo pensando? Sì, "-" deve essere collegato all'uscita.

— glen_geek,