كيفية توصيل مستشعر الثنائي الضوئي بالأشعة تحت الحمراء في دائرة

في هذا المنشور ، نتعلم كيفية توصيل الثنائي الضوئي IR بشكل صحيح في دوائر مثل دائرة مستشعر القرب. الشرح مقدم في شكل مناقشة بيني وبين أحد القراء المخصصين لهذه المدونة.

إليك المناقشة التي تشرح كيفية توصيل الثنائي الضوئي في دائرة إلكترونية.

التحقق من اتصال IR Photodiode في دائرة

سؤال : هل لك أن تخبرني ما إذا كانت الدائرة التالية تعمل أم لا. أعتقد أن ناتج ic هو 5 فولت. أريد توصيل الإخراج بمرحل بجهد 12 فولت بدلاً من الجرس .. هل يمكنك تحديد التغييرات التي يجب أن أجريها في الدائرة ..

تحليل الدائرة

إجابه:

(+) هو الأنود ، و (-) هو كاثود الصمام الثنائي الضوئي. بمعنى آخر ، سيكون الدبوس المرتبط باللوحة الأعرض داخل الثنائي الضوئي هو الكاثود ، وسيكون الدبوس المرتبط باللوحة الرقيقة داخل الثنائي الضوئي هو الأنود

• إذا تم ضبطه بشكل صحيح ، فيجب أن يعمل .. لكن الرسم البياني أعلاه به العديد من الأخطاء ولن يعمل أبدًا. سيحتاج تكوين الثنائي الضوئي IR مع opamp إلى بعض التعديلات.
• لتكوين مرحل ، يمكنك استخدام مرحلة BC547 / مرحل عند إخراج opamp ، يكون المقاوم الأساسي البارد 10K
• للحصول على معلومات تفصيلية بشأن مرحلة سائق التتابع ، يمكنك الرجوع إلى المقالة التالية: https://homemade-circuits.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html

سؤال:

حسنًا ، هل هناك أي طرف موجب وسالب لجهاز استقبال وجهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء مثل الصمام. أنا جديد على هذا ، ولهذا السبب أسأل

قطبية الأشعة تحت الحمراء الضوئية في أجهزة الإرسال

• تمامًا مثل أي صمام ثنائي آخر ، تتميز الثنائيات الضوئية بالأشعة تحت الحمراء أيضًا بقطبية ويجب توصيلها وفقًا لذلك.

سؤال:

في الدائرة ، يرتبط الثنائي الضوئي بالتحيز الأمامي. هل هو خطأ الرجاء التحقق يا سيدي.

مخطط الرسم البياني

قطبية صور الأشعة تحت الحمراء لجهاز الاستقبال

• قطبية الثنائي الضوئي IR لجهاز الإرسال صحيحة ... قطبية جهاز الاستقبال خطأ ، يحتاج إلى قلب جهاز الاستقبال كما هو موضح أدناه.

سؤال:

سيدي ، لقد نسيت أولاً توصيل IC pin 3 بالمقاوم المتلقي ، ثم قدمت إمدادًا بجهد 12 فولت ، لذلك يضيء مصباح LED فقط. بعد ذلك قمت بتوصيل دبوس 3 بالمقاوم وأعطيت 9 فولت. الآن أضواء led عندما أقوم بإدارة المقاومة المتغيرة إلى جانب واحد. لا يضيء مؤشر LED عند وضع العائق في المقدمة.

هل يمكن أن يحترق الثنائي الضوئي IR

لقد قمت بتوصيل كل شيء بشكل صحيح ولا يزال لا يعمل ، هل هناك فرصة لإحراق IC أو الثنائي الضوئي عند الاتصال بمصدر 12V. هل لديك أي مخطط دائري لمستشعر القرب من الأشعة تحت الحمراء.

الرجاء مساعدتي سيدي.

إجابه

• لن يحترق الثنائي الضوئي أبدًا طالما أنه متصل في سلسلة بمقاوم.

فلماذا لا يستجيب الثنائي الضوئي لجهاز الاستقبال

إجابه:

في الرسم التخطيطي أعلاه ، لن يتمكن الثنائي الضوئي المتصل بـ opamp أبدًا من تشغيل opamp استجابةً لإشارة الأشعة تحت الحمراء المستلمة ،لماذا ا؟؟

الطريقة الصحيحة لتوصيل Photodiode مع Opamp

الجهد المتولد من الثنائي الضوئي للمستقبل استجابة للإشارات من الثنائي الضوئي لجهاز الإرسال سيكون بالكاد في مليفولت ، قد يكون بضع ملي فولت فقط.

على الرغم من أن opamps قد تكون حساسة للكشف حتى عن بضع ملي فولت ، فإن المقاوم 10K عبر الدبوس رقم 3 والأرض سوف يبطل على الفور إشارة الميليفولت الصغيرة مما يجعل من المستحيل على opamp اكتشافها.

لذلك يمكننا أن نفترض أن المقاوم 10K هو المسؤول عن عدم السماح لـ opamp باكتشاف إشارة خرج الثنائيات الضوئية.

يوضح الرسم البياني التالي كيفية توصيل الثنائي الضوئي بشكل صحيح مع opamp بحيث يستجيب بشكل فعال للإشارات من أي مصدر إرسال ثنائي ضوئي IR:

في الرسم البياني أعلاه ، يمكننا أن نرى أن المقاوم السابق 10 كيلو في الدبوس غير المقلوب من opamp تم استبداله بمكثف منخفض القيمة ، وهذا يسمح الآن لـ opamp بالاستجابة للإشارات المتولدة من الصمامات الضوئية Rx و Tx.

في الواقع ، لا يزال opamp يستجيب بدون المكثف ، ولكن لا يُنصح أبدًا بالحفاظ على مدخلات opamp عائمة أثناء تشغيله ، وبالتالي فإن المكثف المؤرض يتأكد من أن المدخلات المعنية من opamp لا تبقى أبدًا عائمة وعرضة للإشارات الضالة .

قد تعتقد أنه يمكن استبدال المكثف بمقاوم عالي القيمة ، بترتيب العديد من Meg Ohms ، آسف أن هذا قد لا يساعد أيضًا ، فهذا من شأنه أن يمنع opamp مرة أخرى من استشعار الإشارات من الثنائي الضوئي ، وفي النهاية المكثف ذو القيمة المنخفضة يؤدي إلى كونه الاختيار الصحيح.

توصيل Photodiode لتنشيط مرحل

يمكن ترقية كاشف الثنائي الضوئي المبين أعلاه والذي يعتمد على opamp لتحريك مرحلة الترحيل من خلال دمج مرحلة سائق التتابع كما هو موضح في الرسم البياني التالي:

تعليقات من السيد نورمان كيلي (أحد القراء المتحمسين لهذه المدونة):

مرحبًا Swagatam ،

لقد كنت أبحث عن دائرة لتنبيهي عندما يدخل شخص ما إلى فناء المنزل والسطح الأمامي.

يترك موظفو التوصيل الأشياء على السطح الأمامي ولا يقرعون جرس الباب ، لذلك لا أعرف أن الطرود الخاصة بي على ظهر السفينة. أيضًا ، في الليل ، أود أن أعرف ما إذا كان أحدهم قد دخل إلى فناء منزلي.

لقد صممت دائرة بها PIR و TX / RX لاسلكي لتشغيل رسالة داخل منزلي. كل شيء يعمل ولكن هناك العديد من المشغلات الكاذبة وهي تدفع زوجتي للجنون.

أفترض أن إشارات التردد الراديوي تقوم بتشغيل PIR. حاولت فصلهم بضع بوصات وقد ساعدني ذلك ، لكن ليس بما يكفي. لذلك ، قررت أن أنظر إلى الأشعة تحت الحمراء لاكتشاف الشخص الذي يفتح البوابة إلى الفناء ثم يرسل هذا الزناد لاسلكيًا. كنت أرغب في عمل شعاع IR ، لكنه يتطلب المزيد من المكونات التي لا أملكها في هذا الوقت.

لذلك ، قررت أن IR قريب سيعمل إذا وضعت المستشعر عند البوابة ووضعت عاكسًا على البوابة يعكس الأشعة تحت الحمراء عند فتح البوابة.

رأيت دائرتك أعلاه 'كيفية توصيل مستشعر الثنائي الضوئي بالأشعة تحت الحمراء'.

صعدت الخبز على الحلبة وهي تعمل بشكل جيد. المشكلة الوحيدة هي أنه يستخدم 50ma في وضع الاستعداد و 70ma عندما يكون نشطًا.

يبدو أن التثبيت عن بُعد باستخدام مصدر طاقة البطارية غير وارد إلا إذا كانت هناك طريقة لتقليل متطلبات الطاقة أو سأضطر إلى تشغيل جهد منخفض إلى الوحدة.

أي اقتراحات أو تعليقات؟ شكرا لمساعدتك!
نورمان كيلي

جوابي:

مرحبا نورمان ،

يمكن أن يرجع الاستهلاك المرتفع ببساطة إلى قيم مقاومة LED غير الصحيحة ، حاول استخدام 1K لجهاز الإرسال وأيضًا لمؤشر LED ، يجب أن ينخفض ​​إجمالي الاستهلاك إلى حوالي 6mA