So schließen Sie einen IR-Fotodiodensensor an einen Stromkreis an

In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Sie eine IR-Fotodiode in Schaltkreisen wie einem Näherungssensor richtig anschließen. Die Erklärung wird in Form einer Diskussion zwischen einem der engagierten Leser dieses Blogs NVD und mir präsentiert.

Hier ist die Diskussion, die erklärt, wie eine Fotodiode in einer elektronischen Schaltung angeschlossen wird.

Überprüfen der IR-Fotodiodenverbindung in einem Stromkreis

Frage : Kannst du mir bitte sagen, ob folgende Schaltung funktioniert oder nicht. Ich denke, die Ausgabe von ic ist 5V. Ich möchte, dass der Ausgang mit einem 12-V-Relais anstelle eines Summers verbunden wird. Können Sie sagen, welche Änderungen ich an der Schaltung vornehmen soll?

Schaltung analysieren

Antworten:

(+) ist die Anode und (-) ist die Kathode der Fotodiode. Mit anderen Worten ist der Stift, der der breiteren Platte innerhalb der Fotodiode zugeordnet ist, die Kathode, und der Stift, der der dünneren Platte innerhalb der Fotodiode zugeordnet ist, ist die Anode

• Wenn es richtig eingestellt ist, sollte es funktionieren. Das obige Diagramm weist jedoch viele Fehler auf und wird niemals funktionieren. Die IR-Fotodiodenkonfiguration mit dem Operationsverstärker erfordert einige Modifikationen.
• Zum Konfigurieren eines Relais können Sie eine BC547 / Relaisstufe am Ausgang des Operationsverstärkers verwenden. Der Basiswiderstand beträgt 10K
• Ausführliche Informationen zur Relaistreiberstufe finden Sie im folgenden Artikel: https://homemade-circuits.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html

Frage:

OK, gibt es einen positiven und einen negativen Anschluss für IR-Empfänger und -Sender wie LED. Ich bin neu in diesem Bereich, deshalb fragen

Polarität für IR-Fotodioden in Sendern

• Wie jede andere Diode haben auch IR-Fotodioden eine Polarität und müssen entsprechend angeschlossen werden.

Frage:

In der Schaltung ist die Fotodiode in Vorwärtsrichtung angeschlossen. ist es falsch? Bitte überprüfen Sie Sir.

Schaltplan

IR-Fotopolarität für Empfänger

• Die Polarität der IR-Fotodiode des Senders ist korrekt ... Empfängerpolarität ist falsch muss für den Empfänger wie unten gezeigt invertiert werden.

Frage:

Sir, zuerst habe ich vergessen, IC Pin 3 mit dem Empfängerwiderstand zu verbinden, dann habe ich eine Versorgung von 12V gegeben, daher leuchtet nur die LED auf. Danach habe ich Pin 3 an den Widerstand angeschlossen und 9V gegeben. Jetzt leuchtet LED, wenn ich den variablen Widerstand zur Seite drehe. Die LED leuchtet nicht auf, wenn ein Hindernis vor Ihnen liegt.

Kann eine IR-Fotodiode verbrannt werden?

Ich habe alles richtig angeschlossen, aber es funktioniert nicht. Besteht die Möglichkeit, dass IC oder Fotodiode beim Anschließen an eine 12-V-Versorgung verbrannt werden? Haben Sie einen Schaltplan für den IR-Näherungssensor?

Bitte helfen Sie mir, Sir.

Antworten

• Die Fotodiode brennt niemals, solange sie mit einem Widerstand in Reihe geschaltet ist.

Warum reagiert die Empfänger-Fotodiode nicht?

Antworten:

In der obigen Abbildung kann die mit dem Operationsverstärker verbundene Fotodiode den Operationsverstärker niemals als Reaktion auf ein empfangenes Infrarotsignal auslösen.Warum??

Der richtige Weg, um eine Fotodiode mit einem Opamp zu verbinden

Die Spannung, die von der Empfängerphotodiode als Reaktion auf die Signale von der Senderphotodiode erzeugt wird, liegt kaum an Millivolt kann nur ein paar Millivolt sein.

Obwohl Operationsverstärker empfindlich auf die Erkennung von sogar einigen Millivolt reagieren können, hebt der 10K-Widerstand zwischen Pin 3 und Masse das winzige Millivolt-Signal sofort auf, sodass der Operationsverstärker es nicht erkennen kann.

Daher können wir davon ausgehen, dass es der 10K-Widerstand ist, der dafür verantwortlich ist, dass der Operationsverstärker das Ausgangssignal der Fotodioden nicht erkennt.

Das folgende Diagramm zeigt, wie eine Fotodiode korrekt mit einem Operationsverstärker verbunden wird, sodass sie effektiv auf die Signale einer beliebigen IR-Fotodiodensenderquelle reagiert:

Im obigen Diagramm können wir sehen, dass der frühere 10k-Widerstand am nicht invertierenden Pin des Operationsverstärkers durch einen Kondensator mit niedrigem Wert ersetzt wird, und dies ermöglicht es dem Operationsverstärker nun, auf die von den Rx, Tx-Fotodioden erzeugten Signale zu reagieren.

Tatsächlich würde der Operationsverstärker immer noch ohne den Kondensator reagieren, es ist jedoch niemals ratsam, die Eingänge eines Operationsverstärkers im eingeschalteten Zustand schwebend zu halten. Daher stellt der geerdete Kondensator sicher, dass der betreffende Eingang des Operationsverstärkers niemals schwebend bleibt und zu Streusignalen neigt .

Sie könnten denken, dass der Kondensator durch einen Widerstand mit hohem Wert in der Größenordnung von vielen Megaohm ersetzt werden könnte. Tut mir leid, dass dies auch nicht helfen könnte, was wiederum den Opamp daran hindern würde, die Signale von der Fotodiode und letztendlich den Kondensator mit niedrigem Wert zu erfassen führt dazu, die richtige Wahl zu sein.

Fotodiode zum Aktivieren eines Relais anschließen

Der oben gezeigte Opod-basierte Fotodiodendetektor kann weiter aufgerüstet werden, um eine Relaisstufe auszulösen, indem eine Relaistreiberstufe integriert wird, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Feedback von Herrn Norman Kelley (einer der begeisterten Leser dieses Blogs):

Hallo Swagatam,

Ich habe nach einer Rennstrecke gesucht, die mich alarmiert, wenn jemand meinen Hof und mein Vorderdeck betritt.

Zusteller lassen die Dinge auf dem Vorderdeck und klingeln nicht an der Tür, daher weiß ich nicht, dass sich meine Pakete auf dem Deck befinden. Auch nachts würde ich gerne wissen, ob jemand meinen Hof betritt.

Ich habe eine Schaltung mit einem PIR und einem drahtlosen TX / RX entworfen, um eine Nachricht in meinem Haus abzuspielen. Alles funktioniert, aber es gibt viele falsche Auslöser und es macht meine Frau verrückt.

Ich gehe davon aus, dass die HF-Signale den PIR auslösen. Ich habe versucht, sie ein paar Zentimeter voneinander zu trennen, und es hat geholfen, aber nicht genug. Also beschloss ich, auf IR zu schauen, um die Person zu erkennen, die das Tor zum Innenhof öffnet und dann diesen Auslöser drahtlos überträgt. Ich wollte einen IR-Strahl machen, aber es erfordert mehr Komponenten, die ich derzeit nicht habe.

Also entschied ich, dass ein Proximity-IR funktionieren würde, wenn ich den Sensor am Gate platziere und einen Reflektor am Gate anbringe, der das IR reflektiert, wenn das Gate geöffnet wird.

Ich habe Ihre obige Schaltung 'Anschließen eines IR-Fotodiodensensors' gesehen.

Ich habe die Rennstrecke mit Brot bestiegen und es funktioniert gut. Das einzige Problem ist, dass 50 mA im Standby-Modus und 70 mA im aktiven Zustand verwendet werden.

Eine Fernmontage mit Batteriestromversorgung scheint nicht in Frage zu kommen, es sei denn, es gibt eine Möglichkeit, den Strombedarf zu reduzieren, oder ich muss die Niederspannung an das Gerät anschließen.

Anregungen oder Kommentare? Danke für Ihre Hilfe!
Norman Kelley

Meine Antwort:

Hallo Norman,

Der hohe Verbrauch könnte einfach auf die falschen LED-Widerstandswerte zurückzuführen sein. Versuchen Sie, 1K für die Sender-LED und auch für die Anzeige-LED zu verwenden. Der Gesamtverbrauch sollte auf etwa 6 mA sinken