วิธีเชื่อมต่อ IR โฟโตไดโอดเซนเซอร์ในวงจร

ในโพสต์นี้เราเรียนรู้วิธีการเชื่อมต่อโฟโตไดโอด IR ในวงจรอย่างถูกต้องเช่นวงจรเซนเซอร์ความใกล้เคียง คำอธิบายนี้นำเสนอในรูปแบบการสนทนาระหว่างผู้อ่านเฉพาะของ NVD บล็อกนี้กับฉัน

นี่คือการอภิปรายซึ่งอธิบายถึงวิธีการเชื่อมต่อโฟโตไดโอดในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

การตรวจสอบการเชื่อมต่อโฟโตไดโอด IR ในวงจร

คำถาม : คุณช่วยบอกฉันได้ไหมว่ากำลังติดตามการทำงานของวงจรหรือไม่ ฉันคิดว่าเอาต์พุตของ ic คือ 5v ฉันต้องการให้เอาต์พุตเชื่อมต่อกับรีเลย์ 12v แทนเสียงกริ่ง.. ช่วยบอกได้ไหมว่าฉันควรปรับเปลี่ยนอะไรในวงจร ..

การวิเคราะห์วงจร

ตอบ:

(+) คือแอโนดและ (-) คือแคโทดของโฟโตไดโอด กล่าวอีกนัยหนึ่งคือพินที่เกี่ยวข้องกับแผ่นที่กว้างขึ้นภายในโฟโตไดโอดจะเป็นแคโทดและพินที่เกี่ยวข้องกับแผ่นทินเนอร์ภายในโฟโตไดโอดจะเป็นแอโนด

• หากตั้งค่าอย่างถูกต้องก็ควรใช้งานได้ .. อย่างไรก็ตามแผนภาพด้านบนมีข้อผิดพลาดมากมายและจะไม่ทำงาน การกำหนดค่าโฟโตไดโอด IR ด้วย opamp จะต้องมีการปรับเปลี่ยนบางอย่าง
• สำหรับการกำหนดค่ารีเลย์คุณสามารถใช้ BC547 / รีเลย์สเตจที่เอาต์พุตของ opamp ตัวต้านทานพื้นฐานจะเย็น 10K
• สำหรับข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับสเตจไดรเวอร์รีเลย์คุณสามารถดูบทความต่อไปนี้: https://homemade-circuits.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html

คำถาม:

ตกลงมีขั้วบวกและขั้วลบสำหรับตัวรับและตัวส่งสัญญาณ IR เช่น led หรือไม่ ฉันยังใหม่กับเรื่องนี้นั่นคือเหตุผลที่ถาม

ขั้วสำหรับโฟโตไดโอด IR ในเครื่องส่ง

• เช่นเดียวกับไดโอดอื่น ๆ ไดโอดโฟโต้ IR มีขั้วและต้องเชื่อมต่อตามนั้น

คำถาม:

ในวงจรโฟโตไดโอดเชื่อมต่ออคติไปข้างหน้า มันผิดไหม? กรุณาตรวจสอบครับ

แผนภูมิวงจรรวม

IR Photo Polarity สำหรับเครื่องรับ

• ขั้วโฟโตไดโอด IR ของเครื่องส่งถูกต้อง ... ขั้วรับไม่ถูกต้อง ต้องกลับด้านสำหรับเครื่องรับดังที่แสดงด้านล่าง

คำถาม:

ครับประการแรกฉันลืมเชื่อมต่อ IC pin 3 กับตัวต้านทานตัวรับจากนั้นฉันให้แหล่งจ่ายไฟ 12V ดังนั้นไฟ LED จะสว่างขึ้นเท่านั้น หลังจากนั้นฉันเชื่อมต่อพิน 3 เข้ากับตัวต้านทานและให้ 9V ตอนนี้ไฟ led เมื่อฉันหมุนตัวต้านทานตัวแปรไปด้านใดด้านหนึ่ง LED ไม่สว่างขึ้นเมื่อนำสิ่งกีดขวางมาด้านหน้า

โฟโตไดโอด IR สามารถถูกเบิร์นได้

ฉันเชื่อมต่อทุกอย่างถูกต้อง แต่ยังใช้งานไม่ได้มีโอกาสที่ IC หรือโฟโตไดโอดจะไหม้หรือไม่เมื่อฉันเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 12V คุณมีแผนภาพวงจรสำหรับเซ็นเซอร์ความใกล้เคียง IR หรือไม่

โปรดช่วยฉันด้วย

ตอบ

• โฟโตไดโอดจะไม่ไหม้ตราบเท่าที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมด้วยตัวต้านทาน

เหตุใดตัวรับโฟโตไดโอดจึงไม่ตอบสนอง

ตอบ:

ในแผนภาพด้านบนโฟโตไดโอดที่เชื่อมต่อกับ opamp จะไม่สามารถเรียกใช้ opamp เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณอินฟราเรดที่ได้รับทำไม??

วิธีที่ถูกต้องในการเชื่อมต่อโฟโตไดโอดกับ Opamp

แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากโฟโตไดโอดตัวรับเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณจากโฟโตไดโอดของเครื่องส่งสัญญาณแทบจะไม่เข้า มิลลิโวลต์ อาจเป็นเพียงไม่กี่มิลลิโวลต์

แม้ว่า opamps อาจมีความไวในการตรวจจับแม้กระทั่งไม่กี่มิลลิโวลต์ แต่ตัวต้านทาน 10K ในพิน # 3 และกราวด์จะทำให้สัญญาณมิลลิโวลต์เล็ก ๆ เป็นโมฆะทันทีทำให้ไม่สามารถตรวจจับได้

ดังนั้นเราจึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าเป็นตัวต้านทาน 10K ที่มีหน้าที่ไม่อนุญาตให้ opamp ตรวจจับสัญญาณเอาต์พุตโฟโตไดโอด

แผนภาพต่อไปนี้แสดงวิธีการเชื่อมต่อโฟโตไดโอดอย่างถูกต้องกับ opamp เพื่อให้ตอบสนองต่อสัญญาณจากแหล่งที่มาของเครื่องส่งโฟโตไดโอด IR ได้อย่างมีประสิทธิภาพ:

ในแผนภาพด้านบนเราจะเห็นว่าตัวต้านทาน 10k ก่อนหน้านี้ที่พินที่ไม่กลับด้านของ opamp ถูกแทนที่ด้วยตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำและตอนนี้สิ่งนี้ช่วยให้ opamp ตอบสนองต่อสัญญาณที่สร้างจากโฟโตไดโอด Rx, Tx

ในความเป็นจริง opamp จะยังคงตอบสนองโดยไม่มีตัวเก็บประจุ แต่ไม่แนะนำให้เก็บอินพุตของ opamp ไว้ในขณะที่จ่ายไฟดังนั้นตัวเก็บประจุที่ต่อสายดินจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าอินพุตที่เกี่ยวข้องของ opamp จะไม่ลอยและมีแนวโน้มที่จะเกิดสัญญาณหลงทาง .

คุณอาจคิดว่าตัวเก็บประจุสามารถถูกแทนที่ด้วยตัวต้านทานค่าสูงตามลำดับของ Meg Ohms จำนวนมากขออภัยที่อาจไม่ช่วยเช่นกันซึ่งจะห้ามไม่ให้ opamp ตรวจจับสัญญาณจากโฟโตไดโอดอีกครั้งและในที่สุดก็เป็นตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำ ส่งผลให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสม

การเชื่อมต่อโฟโตไดโอดเพื่อเปิดใช้งานรีเลย์

เครื่องตรวจจับโฟโตไดโอดที่ใช้ opamp ที่แสดงด้านบนสามารถอัพเกรดเพิ่มเติมเพื่อทริกเกอร์สเตจรีเลย์โดยการรวมสเตจไดรเวอร์รีเลย์ดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้:

คำติชมจาก Mr. Norman Kelley (หนึ่งในผู้อ่านบล็อกนี้ตัวยง):

สวัสดี Swagatam

ฉันมองหาวงจรเพื่อแจ้งเตือนเมื่อมีคนเข้ามาในลานบ้านและดาดฟ้าด้านหน้าของฉัน

คนส่งของฝากของไว้ที่ดาดฟ้าด้านหน้าและไม่กดกริ่งประตูดังนั้นฉันไม่รู้ว่าพัสดุของฉันอยู่บนดาดฟ้า นอกจากนี้ในเวลากลางคืนฉันอยากรู้ว่ามีใครเข้ามาในลานบ้านของฉันบ้าง

ฉันออกแบบวงจรด้วย PIR และ TX / RX แบบไร้สายเพื่อเล่นข้อความภายในบ้านของฉัน ทุกอย่างใช้งานได้ แต่มีทริกเกอร์ที่ผิดพลาดมากมายและทำให้ภรรยาของฉันบ้าคลั่ง

ฉันสมมติว่าสัญญาณ RF กำลังเรียกใช้ PIR ฉันพยายามแยกมันออกไปสองสามนิ้วและมันช่วยได้ แต่ก็ไม่เพียงพอ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจที่จะดู IR เพื่อตรวจจับคนที่เปิดประตูไปที่ลานภายในแล้วส่งทริกเกอร์นั้นแบบไร้สาย ฉันอยากทำลำแสง IR แต่มันต้องใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติมที่ฉันไม่มีในตอนนี้

ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจว่า IR ใกล้เคียงจะใช้งานได้ถ้าฉันวางเซ็นเซอร์ไว้ที่ประตูและใส่แผ่นสะท้อนแสงที่ประตูซึ่งจะสะท้อน IR เมื่อประตูเปิด

ฉันเห็นวงจรข้างต้นของคุณ 'วิธีเชื่อมต่อ IR โฟโตไดโอดเซนเซอร์'

ฉันขนมปังขึ้นวงจรและใช้งานได้ดี ปัญหาเดียวคือใช้ 50ma ในโหมดสแตนด์บายและ 70ma เมื่อใช้งานอยู่

การติดตั้งระยะไกลด้วยแหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่ดูเหมือนจะไม่เป็นปัญหาเว้นแต่จะมีวิธีลดความต้องการพลังงานหรือฉันจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำไปยังตัวเครื่อง

ข้อเสนอแนะหรือความคิดเห็น? ขอบคุณสำหรับความช่วยเหลือของคุณ!
Norman Kelley

คำตอบของฉัน:

สวัสดี Norman

การบริโภคที่สูงอาจเกิดจากค่าตัวต้านทาน LED ที่ไม่ถูกต้องลองใช้ 1K สำหรับ LED เครื่องส่งสัญญาณและสำหรับ LED ตัวบ่งชี้ปริมาณการใช้ทั้งหมดควรอยู่ที่ประมาณ 6mA