LEDは発光と検知の両方に使用できますか


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私はWikipediaでLEDについて読みましたが、LEDは発光とセンシングの両方に使用できると書かれています。これを達成することは可能ですか?


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LED フォトダイオードとして機能できますが、必ずしも特に優れたものとは限りません。
シャムタム2017年

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私が正しく思い出すと、Lフォレストミムズは、この正確な手法に関する彼のアイデアについて、ベルと60年代または70年代に特許を争っていました。私は彼がその戦いに勝ったと信じています。
ドウェインリード

はい、LEDを光検知に使用できます。このリンクを出発点として試してください。
Steve G

エミッタとレシーバの両方としてLEDを使用するための無限の回路があります。私は開始したい、ここでこれはかなりうまく動作します.....簡単なArduinoのスキーマを使用して。LEDの両端に容量を追加することで、これを遅くすることができます。これは、LED アレイ(タッチセンサー式アレイ)を使用して行うこともできます。
Jack Creasey 2017年

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オシロスコープを使用している場合は、LEDの端子にプローブを置いて、リモコンでLEDに光を当てます。その方法でコードを読み取ることもできます。
Sredni Vashtar 2017年

回答:


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この回路を試してください:

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

トランジスタ(重要ではない、汎用のNPNはおそらく機能します)は、フォトダイオードとして使用されるLEDからの弱い光電流を増幅します。LEDの極性が正しいことを確認してください。極性がない場合、LEDとトランジスタが損傷します。わからない場合は、LEDに1Kを直列に接続してください(LEDが点灯しないはずです)。LED / PDから数百nAで入力をLowに駆動する必要があります(プルアップなど、入力からの追加の負荷がない場合)。

LEDは、発光スペクトルと類似またはそれ未満の波長から電流を生成するため、緑色のLEDは青色(または緑色)の光には反応しますが、赤色の光には反応しません。


アナログ電圧をADCに供給して光を測定したい場合は、高い値の抵抗器(例:20M)とオペアンプ電圧フォロワーバッファー(例:MCP6001)を使用できます。抵抗値は、希望する感度と特定のLEDに応じて高くなる場合と低くなる場合があります。仕様を保証している市販のフォトダイオードは、部品の特性評価に飽きたら非常に安価です(または、高性能が必要な場合は非常に高価になる可能性があります)。 -例:300psの応答時間、50pAの暗電流および約1A / Wの感度)Ω


「LEDは、発光スペクトルと同じかそれ以下の波長から電流を生成するため、緑色のLEDは青色(または緑色)の光に反応しますが、赤色の光には反応しません。」青色光の方がエネルギーが強いので、緑色LED が緑色光と赤色光に反応することを期待します。なぜこれが当てはまらないのですか?
someonewithpc 2017年

それは量子的なものです。エネルギーhvは、立っている場所からエネルギーレベルhv eVが高い/低い場合にのみ吸収/放出できます。その新しいレベルが存在しない、存在するが特定の遷移に対して許可されていない、または存在して許可されているが占有されている場合、その周波数(エネルギー)の放射を吸収/放出することはできません。共振を考える:特定の構造は非常に特定の周波数で振動します。間違った周波数を使用すると、影響はありません。
Sredni Vashtar 2017年

@someonewithpcレッドライトのエネルギーが足りないため
user253751

気にしないで、私はそれを読み損なったことに気づきました。
someonewithpc 2017年

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はい、LEDをセンサーとして使用できます。太陽電池と同様に、光の強度に比例した出力電流が得られます。しかし、その面積は非常に小さいため、電流も非常に小さいです。
デジタル電流計で光電流を測定できます。ほとんどのメーターの入力抵抗は10メガオームで、この抵抗を流れる電流を測定します。したがって、電圧計が「0.1V」を表示する場合、光電流は10 nAです。

在庫のRPIには電圧計機能がありません。Arduinoはアナログ電圧を測定できますが、標準の電圧計より内部抵抗が小さい可能性があります。オペアンプバッファー回路を使用するか、入力電流を出力電圧に変換するオペアンプトランスインピーダンスアンプを使用できます。

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

オペアンプへの電源接続はCircuit-Labには示されていません。負の電源を「Vss」に接続し、正の電源を+ 3.6Vまたは+ 5Vに接続します。2番目の回路は最初の回路よりも優れています。最初の回路のLEDは数ボルト未満に自己制限しますが、2番目の回路はDC電源電圧によって制限されます。コモンモード入力範囲に負の電源レール(この場合はVss)が含まれる単電源オペアンプが必要であることに注意してください...すべてのオペアンプにこの機能があるわけではありません。


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大井、私は何を考えていましたか?はい、「-」を出力に接続する必要があります。
glen_geek 2017年
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