LED có thể được sử dụng cho cả phát xạ ánh sáng và cảm biến

Tôi đã đọc về LED trong Wikipedia và nó nói rằng LED có thể được sử dụng cho cả phát xạ và cảm biến ánh sáng. Có thể đạt được điều này và làm thế nào?

Hãy thử mạch này:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Transitor (không quan trọng, bất kỳ NPN mục đích chung nào có khả năng sẽ hoạt động) khuếch đại dòng quang yếu từ đèn LED được sử dụng làm photodiode. Hãy chắc chắn rằng bạn có được cực tính ngay trên đèn LED nếu không bạn sẽ làm hỏng đèn LED và bóng bán dẫn. Kết nối 1K nối tiếp với đèn LED nếu bạn không chắc chắn (đèn LED không sáng!). Một vài trăm nA từ đèn LED / PD sẽ khiến đầu vào ở mức thấp (giả sử không có tải bổ sung từ đầu vào, ví dụ: pullup).

Đèn LED sẽ tạo ra dòng điện từ các bước sóng tương tự hoặc nhỏ hơn phổ phát xạ, vì vậy đèn LED màu xanh lá cây sẽ phản ứng với ánh sáng màu xanh lam (hoặc xanh lục) nhưng không phản ứng với ánh sáng đỏ.

Nếu bạn muốn có một điện áp tương tự để cung cấp cho ADC để đo ánh sáng, bạn có thể sử dụng điện trở có giá trị cao (ví dụ: 20M ) và bộ đệm theo dõi điện áp op-amp (ví dụ: MCP6001 ). Giá trị điện trở có thể cao hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc vào độ nhạy mong muốn và đèn LED cụ thể mà bạn tình cờ tìm thấy - điốt quang thương mại với thông số kỹ thuật được đảm bảo có thể khá rẻ nếu bạn tự chế tạo các bộ phận đặc trưng (hoặc chúng có thể rất đắt nếu bạn cần hiệu suất cao - ví dụ: thời gian đáp ứng 300ps, dòng tối 50pA và độ nhạy ~ 1A / W)$\Omega$

Có, một đèn LED có thể được sử dụng như một cảm biến. Nó cho dòng điện đầu ra tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng, tương tự như pin mặt trời. Nhưng vì diện tích của nó rất nhỏ, hiện tại cũng rất nhỏ.
Bạn có thể đo quang điện bằng một vôn kế kỹ thuật số . Hầu hết các mét có điện trở đầu vào là 10 MEGohms, và bạn sẽ đo dòng điện qua điện trở này. Vì vậy, nếu vôn kế của bạn hiển thị "0,1V", thì quang điện là 10 nA.

RPI cổ phiếu của bạn không có chức năng vôn kế. Arduino có thể đo điện áp tương tự, nhưng nó có thể có điện trở trong nhỏ hơn so với vôn kế tiêu chuẩn. Bạn có thể sử dụng mạch đệm op-amp hoặc sử dụng bộ khuếch đại transimpedance op-amp để chuyển đổi dòng điện đầu vào thành điện áp đầu ra.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Kết nối cung cấp cho op-amp không được hiển thị trong Circuit-Lab. Kết nối nguồn cung cấp âm với "Vss" và nguồn cung cấp dương tới + 3.6V hoặc + 5V. Mạch thứ hai tốt hơn mạch thứ nhất. Đèn LED trong mạch thứ nhất tự giới hạn ở mức thấp hơn vài volt, trong khi mạch thứ hai bị giới hạn bởi điện áp nguồn DC. Lưu ý rằng một op-amp cung cấp đơn được yêu cầu có phạm vi đầu vào chế độ chung bao gồm đường ray cung cấp âm (Vss trong trường hợp này) ... không phải mọi op-amp đều có tính năng này.