PIN Diode ya Moto ya Sensor ya Moto: Hatua 4

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Hapa kuna sensorer ya moto inayotokana na diode inayoweka kengele wakati inagundua moto. Kengele za moto za msingi wa Thermistor zina shida; kengele inawasha tu ikiwa moto huwasha thermistor katika maeneo ya karibu. Katika mzunguko huu, diode nyeti ya PIN hutumiwa kama sensa ya moto kwa ugunduzi wa moto wa masafa marefu.

Inachunguza taa inayoonekana na infrared (IR) katika kiwango cha 430nm - 1100nm. Kwa hivyo taa inayoonekana na IR kutoka kwa moto zinaweza kuamsha kihisihisi ili kuchochea kengele. Pia hugundua cheche kwenye wiring kuu na, ikiwa zinaendelea, hutoa kengele ya onyo. Ni kifaa bora cha kinga kwa vyumba vya kuonyesha, makabati, vyumba vya rekodi na kadhalika.

Hatua ya 1: Orodha ya Sehemu

Wasimamizi wa semiconductors:

_ IC1 (CA3140 op-amp);

_ IC2 (kaunta ya CD4060);

_ T1, T2 (BC547 npn transistor);

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

_ D1 (picha ya PINW ya BPW34)

Resistors (kila 1/4 watt, ± 5% kaboni):

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

_ R2, R3 (1 kilo-ohm);

_ R4, R7, R8 (100 ohm)

Capacitors:

_ C1 (0, 22 μF diski ya kauri)

Mbadala:

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

_ PZ1 (kipaza sauti cha piezo)

Kwa hivyo, diode ya PIN BPW34 hutumiwa katika mzunguko kama sensorer nyepesi na IR. BPW34 ni picha ya pini 2 yenye anode (A) na cathode (K). Mwisho wa anode unaweza kutambuliwa kwa urahisi kutoka kwa uso wa gorofa wa mwonekano wa juu wa photodiode. Sehemu ndogo ya kuuza ambayo waya nyembamba imeunganishwa ni anode na nyingine ni kituo cha cathode.

BPW34 ni PIN ndogo ya picha ndogo au seli ndogo ya jua yenye uso nyeti ambao hutengeneza voltage ya mzunguko wa 350mV DC inapofunuliwa na nuru ya 900nm. Ni nyeti kwa jua ya asili na pia kwa nuru kutoka kwa moto. Kwa hivyo ni bora kutumiwa kama sensa ya nuru. Photodiode ya BPW34 inaweza kutumika katika sifuri-upendeleo na pia majimbo ya upendeleo. Upinzani wake hupungua wakati mwanga unapoanguka juu yake.

Hatua ya 2: Mchoro wa Mzunguko

Mchoro wa mzunguko wa sensorer ya moto ya diode ya PIN imeonyeshwa kwenye Mtini. 3. Imejengwa karibu na betri ya 9V, diode ya PIN BPW34 (D1), op-amp CA3140 (IC1), kaunta CD4060 (IC2), transistors BC547 (T1 na T2), buzzer ya piezo (PZ1) na vifaa vingine vichache.

Katika mzunguko, PIN photodiode ya BPW34 imeunganishwa na pembejeo zinazobadilisha na zisizobadilisha za op-amp IC1 katika hali ya upendeleo ili kulisha picha ya sasa kwenye uingizaji wa op-amp. CA3140 ni 4.5MHz BiMOs op-amp na pembejeo za MOSFET na pato la bipolar. Transistors za MOSFET (PMOS) zinazolindwa na lango kwenye mzunguko wa pembejeo hutoa impedance ya juu sana ya kuingiza, kawaida karibu 1.5T ohms. IC inahitaji pembejeo ya chini sana, kama 10pA, kubadilisha hali ya pato kuwa ya juu au ya chini. Katika mzunguko, IC1 hutumiwa kama kipaza sauti cha transimpedance kutenda kama kibadilishaji cha sasa-hadi-voltage. IC1 inakuza na kubadilisha picha ya sasa iliyozalishwa kwenye diode ya PIN kuwa voltage inayofanana katika pato lake. Uingizaji usiobadilisha umeunganishwa chini na anode ya photodiode, wakati pembejeo ya kugeuza inapata picha ya sasa kutoka kwa diode ya PIN.

Hatua ya 3: Operesheni ya Mzunguko

Kuzuia maoni ya thamani kubwa R1 huweka faida ya kipaza sauti cha transimpedance kwani iko katika usanidi wa inverting. Uunganisho wa pembejeo isiyo ya kubadilisha ardhini hutoa mzigo mdogo wa impedance kwa photodiode, ambayo huweka voltage ya photodiode chini.

Photodiode inafanya kazi katika hali ya photovoltaic bila upendeleo wa nje. Maoni ya op-amp huweka picha ya sasa ya picha kuwa sawa na maoni ya sasa kupitia R1. Kwa hivyo voltage ya kukabiliana na pembejeo kwa sababu ya photodiode iko chini sana katika hali hii ya kujipendelea ya picha. Hii inaruhusu faida kubwa bila voltage yoyote ya pato kubwa. Usanidi huu umechaguliwa kupata faida kubwa katika hali nyepesi. Kawaida, katika hali ya mwanga iliyoko, photocurrent kutoka kwa diode ya PIN iko chini sana; inaweka pato la IC1 chini. Wakati diode ya PIN inagundua taa inayoonekana au IR kutoka kwa moto, picha yake ya sasa inaongezeka na amplifier ya transimpedance IC1 inabadilisha hii ya sasa kuwa voltage inayofanana ya pato. Pato kubwa kutoka IC1 huamsha transistor T1 na mwangaza wa LED1. Hii inaonyesha kwamba mzunguko umegundua moto. Wakati T1 inafanya kazi, inachukua pini ya kuweka upya 12 ya IC2 kwa uwezo wa ardhini na CD4060 inaanza kusonga.

IC2 ni kaunta ya kibinadamu na matokeo kumi ambayo hugeuka juu moja kwa moja wakati inachomoza kwa sababu ya C1 na R6. Kufutwa kwa IC2 kunaonyeshwa na kupepesa kwa LED2. Wakati pato Q6 (pini 4) ya IC2 inageuka juu baada ya sekunde 15, T2 inafanya na kuamsha piezo buzzer PZ1, na LED3 pia inang'aa. Kengele hurudia tena baada ya sekunde 15 ikiwa moto unaendelea. Unaweza pia kuwasha kengele ya AC ambayo hutoa sauti kubwa kwa kuchukua nafasi ya PZ1 na mzunguko wa kupokezana (hauonyeshwa hapa). Kengele ya AC imeamilishwa kupitia anwani za relay inayotumiwa kwa kusudi hili.

Hatua ya 4: Ujenzi na Upimaji

Pande moja ya PCB ya sensorer ya moto ya diode ya PIN imeonyeshwa kwenye Mtini. 4 na muundo wa sehemu yake kwenye Mtini. 5. Funga PCB hiyo kwenye kisanduku kidogo kwa njia ambayo unaweza kuunganisha diode ya PIN BPW34 kwa urahisi upande wa nyuma wa sanduku. Sakinisha diode ya PIN mahali pazuri na uifunike kama taa ya kawaida / jua haikuanguka juu yake.

Kupima mzunguko ni rahisi. Kawaida, wakati hakuna moto wa moto karibu na diode ya PIN, buzzer ya piezo haisiki. Wakati moto wa moto unahisiwa na diode ya PIN, buzzer ya piezo hupiga kengele. Aina yake ya kugundua iko karibu mita mbili. Inaweza pia kugundua cheche katika wiring kuu kwa sababu ya mzunguko mfupi.