LM358(オペアンプ)光センサー用?


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私はこの光センサーを見ています

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光センサーにLM358(私が信じているデュアルオペアンプ)を使用することの正確なポイントは何ですか?多分私は何かが足りない....しかし、それは正確にどのような目的に役立ちますか?

これはおそらく単純で愚かな質問だと思います。しかし、なぜ光センサーからアナログデータを読み取ることができないのでしょうか。

回答:


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Ω


ΩΩΩΩΩΩΩΩ、そして分周器の比率は1/2ではなく1/3になります。出力は2.5 Vではなく1.67 Vになります。これにより、負荷抵抗によって読み取り値が歪む可能性があります。実際にはその差はそれほど大きくないかもしれませんが、多くの場合、予想される2.5 Vではなく2.4 Vの読み取り値はすでに大きすぎるエラーです。

ユニティゲインバッファーは、分圧器を負荷から分離します。

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オペアンプは入力インピーダンスが高いため、読み取り値は変わりません。

分周器の出力をマイクロコントローラのADCに直接接続する場合、バッファはおそらく必要ありません。
LDRのグラフの値は、およそ

ΩΩ
Ω
ΩΩ

Ω

編集
次にPCBは必要ありません。LDRを購入するだけです。ラッセルは、ここで使用されているLDRの限られた範囲についてコメントし、彼は正しい。100ルクスはあなたが非常に暗い日に得るものです。太陽が出てくるとすぐに、屋内でもそれ以上のものを簡単に得ることができます。他のLDRを選択する代わりに、フォトトランジスタに切り替えます。それらは信じられないほど遅いLDRよりもはるかに高速であり、電流出力を備えているため、抵抗器の電圧は入射光に対して線形になります。あなたはそれらを同じように使用します:抵抗器と直列に。

このフォトトランジスタは、目の分光感度に適合しています。10ルクス(夕暮れ)から1000ルクス(曇りの日)まで指定されていますが、1ルクス(深い夕暮れ)から数千ルクス(晴天)まで問題なく使用できました。

ここから照明レベルの説明


+1これは、説明で言及されている電圧フォロアです。
starblue

「出力を低インピーダンス回路に接続すると、抵抗の1つと並列になり、読み取り値が歪む」。IMはインピーダンスにあまり慣れておらず、それが物事にどのように影響するか、これが「なぜ」であるかを説明できますか?

@Sauron-私の回答を編集しました。他に明確にする必要があるものがあれば教えてください。ごきげんよう。
stevenvh

@stevenvhありがとうございます!はるかに理にかなっています!

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それらの図を以下に示します。
オペアンプの反転入力からオペアンプの出力への接続を追加しました。これはD1ネットラベルで示されていましたが、哀れな図のために簡単に見落とされていました。品質。この場合、この接続を示すためにネットラベルを使用する必要はありませんでした。そうすることで、古典的なユニティゲインバッファー構成が隠されます。
ここで行うように、オペアンプの出力の100%が反転入力にフィードバックされると、出力は非反転入力を追跡します。出力は、オペアンプが駆動できるすべてのものを駆動できますが、入力は、低駆動能力で、オペアンプ入力を駆動できることだけが必要です。

オペアンプの非反転入力は、R_LDRとR1の共通点の電圧を「認識」します=

Vin = Vcc x(R1 /(R1 + R_LDR)

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悪い回路!

見落としているように見える重要な点は、LM358オペアンプの最大許容入力電圧が、25℃で1.5 Vも、全温度範囲で2 Vも最大であることです。
つまり、25CでVcc = 5Vの場合、ICが処理できる最大入力電圧は5-1.5 = 3.5 VDCです。入力電圧がVcc = 5Vで3.5 VDCより高い場合、出力は不確定である可能性があります。

彼らの写真を見ると、R1 = 10kが示されています。

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上記のように、オペアンプへの電圧= Vcc x(R1 /(R1 + R_LDR)
これは、R1での3.5V降下とR_LDRでの1.5V降下の場合、3.5Vに等しいため、これはR_LDR = 1.5 / 3.5 x 10k = 4300の場合に発生します。オーム
。LDR抵抗は光の増加に伴って低下するため、法的な光の上限はR_LDR = 4200オームの場合ですが、LDRはWikiページに100ルクスで1Kまで減少すると表示されます(あることが示されています)典型的な製品の場合、1kから2kに広がります)。

グラフからVin = 3.5Vの光の値を読み取ることができます。ご覧のとおり、LDR = 4k3の場合、ルクスレベル= 40〜70ルクスの範囲のどこかです。LDRは100ルクスで1Kとして示されているため、一部のオペアンプでは、測定範囲を半分未満にすることができます。実際には、多くのオペアンプ 3.5Vのコモンモード範囲を超え、測定可能なルクスレベルが高くなります。

LDRの選択:

最大ルクスレベルは100ルクスとして表示されます。それは読書には十分ですが、家庭用照明に推奨されるレベルをはるかに下回るレベルです。完全な日光は100,000ルクスであり、典型的な曇りですが、完全に嵐ではない日は10,000ルクスです。したがって、興味深い実験目的では、センサーの100ルクスの制限は非常に低いようです。PCBAは5ドルでOKの価格です(Sparkfunのような誰かがこれほど簡単なものをはるかに安い価格で販売すると予想されます)しかし、多くの場合、LDRを購入して抵抗を追加し、オペアンプバッファーなしで5Vを供給すると、同様に有用な結果に加えて、より一般的に有用である可能性が高いLDRを選択する機能。

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