PIN -diodli yong'in sensori: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Bu PIN -diodli yong'in sensori, u yong'inni aniqlaganida signalni ishga tushiradi. Termistorga asoslangan yong'in signalizatsiyasining kamchiliklari bor; signal, agar olov termistorni yaqin atrofda qizdirsa, yoqiladi. Ushbu sxemada uzoqroq masofali yong'inni aniqlash uchun yong'in sensori sifatida nozik PIN-diod ishlatiladi.

U 430 - 1100 nm oralig'ida ko'rinadigan yorug'lik va infraqizil (IQ) ni aniqlaydi. Shunday qilib, olovdan ko'rinadigan yorug'lik va IQ signalni ishga tushirish uchun sensorni osongina ishga solishi mumkin. U elektr tarmog'idagi uchqunlarni aniqlaydi va agar ular davom etsa, ogohlantirish signalini beradi, bu ko'rgazma zallari, shkaflar, yozuv xonalari va boshqalar uchun ideal himoya vositasi.

1 -qadam: qismlar ro'yxati

Yarimo'tkazgichlar:

_ IC1 (CA3140 op-amp);

_ IC2 (CD4060 hisoblagichi);

_ T1, T2 (BC547 npn tranzistor);

_ LED1, LED2, LED3, (5 mm Led);

_ D1 (BPW34 PIN -fotodiod)

Rezistorlar (barchasi 1/4 vatt, ± 5% uglerod):

_ R1, R5, R6 (1 mega-ohm);

_ R2, R3 (1 kilo-ohm);

_ R4, R7, R8 (100 ohm)

Kondensatorlar:

_ C1 (0, 22 mF sopol disk)

Har xil:

_ BATT.1 (9, 0V batareya);

_ PZ1 (piezo signal)

Shunday qilib, BPW34 PIN diodi kontaktlarning zanglashiga yorug'lik va IQ sensori sifatida ishlatiladi. BPW34-bu anod (A) va katod (K) bo'lgan 2 pinli fotodiod. Anod uchini fotodiodning tepadan ko'rinadigan tekis yuzasidan osongina aniqlash mumkin. Yupqa sim ulangan kichik lehim nuqtasi - anod, ikkinchisi - katodli terminal.

BPW34-bu kichik PIN-fotodiod yoki nurli sezgir yuzasi bo'lgan mini quyosh batareyasi, u 900nm yorug'lik ta'sirida 350 mV DC ochiq zo'riqishida hosil qiladi. U tabiiy quyosh nuriga, shuningdek olovdan nurga sezgir. Shunday qilib, u yorug'lik sensori sifatida foydalanish uchun juda mos keladi. BPW34 fotodiodini nol va teskari yo'nalishda ham ishlatish mumkin. Yorug'lik tushganda uning qarshiligi pasayadi.

2 -qadam: O'chirish diagrammasi

PIN-diodli yong'in sensori sxemasi 3-rasmda ko'rsatilgan. U 9V batareya, BPW34 (D1) PIN-diod, op31-amper CA3140 (IC1), hisoblagich CD4060 (IC2), BC547 (T1 va T2) tranzistorlari atrofida qurilgan.), piezo signal (PZ1) va boshqa bir qancha komponentlar.

Zanjirda, BPW34 PIN-fotodiodi, fotosurat tokini op-amp kiritishiga teskari yo'nalishda, IC1 op-ampning teskari va teskari kirishiga ulangan. CA3140-bu MOSFET kirish va bipolyar chiqishga ega 4,5 MGtsli BiMO op-ampli, kirish pallasida eshikdan himoyalangan MOSFET (PMOS) tranzistorlari juda yuqori kirish empedansini ta'minlaydi, odatda 1,5T ohm atrofida. Chiqish holatini yuqori yoki past darajaga o'zgartirish uchun IC juda past kirish oqimini talab qiladi, 10 pA gacha. O'chirishda IC1 tok-tok konvertori vazifasini bajarish uchun transimpedans kuchaytirgichi sifatida ishlatiladi. IC1 PIN -diodda hosil bo'lgan foto oqimini kuchaytiradi va o'zgartiradi. Inverting bo'lmagan kirish erga va fotodiod anodiga ulangan, teskari kirish esa PIN-dioddan foto oqimini oladi.

3 -qadam: O'chirish davri

Katta qiymatli teskari aloqa qarshiligi R1 konvertatsiya qilinganligi sababli transimpedans kuchaytirgichining daromadini belgilaydi. Erga teskari kirishni ulash fotodiod uchun past empedans yukini ta'minlaydi, bu esa fotodiod kuchlanishini past darajada ushlab turadi.

Fotodiod fotovoltaik rejimda ishlaydi, hech qanday tashqi burilishsiz. Op-ampning teskari aloqasi fotodiod oqimini R1 orqali teskari aloqa oqimiga teng ushlab turadi. Shunday qilib, fotodiod tufayli kiruvchi ofset voltaji o'z-o'zini yoqadigan fotovoltaik rejimda juda past bo'ladi. Bu katta ofset kuchlanishsiz katta daromad olish imkonini beradi. Bu konfiguratsiya kam yorug'lik sharoitida katta daromad olish uchun tanlangan. Odatda, atrofdagi yorug'lik sharoitida, PIN -dioddan fototok juda past bo'ladi; IC1 chiqishini past darajada ushlab turadi. PIN -diod ko'rinadigan yorug'lik yoki IQni olovdan aniqlasa, uning foto oqimi oshadi va IC1 transimpedans kuchaytirgichi bu tokni mos keladigan chiqish kuchlanishiga aylantiradi. IC1 dan yuqori chiqish T1 tranzistorini va LED1 porlashni faollashtiradi. Bu sxemada yong'in aniqlanganligini ko'rsatadi. T1 o'tkazilganda, IC2 ning 12 -pinini er potentsialiga qaytaradi va CD4060 tebranishni boshlaydi.

IC2 - bu C1 va R6 tufayli tebranib turganda birma -bir yuqori ko'tariladigan o'nta chiqishga ega ikkilik hisoblagich. IC2 tebranishi LED2 miltillashi bilan ko'rsatiladi. IC2 ning Q6 chiqishi (4 -pin) 15 soniyadan keyin yuqori ko'tarilganda, T2 PZ1 piezo -signalini uzatadi va faollashtiradi, LED3 ham yonadi. Agar yong'in davom etsa, signal 15 soniyadan keyin yana takrorlanadi. Bundan tashqari, PZ1ni o'rni sxemasiga almashtirish orqali baland ovoz chiqaradigan AC signalini yoqishingiz mumkin (bu erda ko'rsatilmagan). AC signalizatsiyasi shu maqsadda ishlatiladigan o'rni kontaktlari orqali yoqiladi.

4 -qadam: qurilish va sinov

PIN -diodli yong'in sensori uchun bir tomonlama PCB 4 -rasmda va uning tarkibiy qismi 5 -rasmda ko'rsatilgan. BPW34 PIN -diodini orqa tomoniga osongina ulash uchun tenglikni kichik qutiga joylashtiring. quti. PIN -diodni mos joyga o'rnating va uni oddiy yorug'lik/quyosh nuri tushmasligi uchun yoping.

Zanjirni tekshirish oddiy. Odatda, PIN -diod yonida olovli olov bo'lmasa, piezo -signal eshitilmaydi. PIN -kodli diod orqali yong'in alangasi sezilganda, piezo -signal signal beradi. Uning aniqlash diapazoni ikki metr atrofida. Shuningdek, u qisqa tutashuv tufayli elektr tarmog'idagi uchqunlarni aniqlay oladi.