Чт мар 28, 2019 07:47:56
На практике таким способом можно увидеть пульсации сигнала частотой до нескольких кГц (в зависимости от суммарной ёмкости фотодиода, кабеля, осциллографа и монтажа).
Нагрузив фотодиод сопротивлением 10…100 кОм можно расширить частотный диапазон измерений за счет уменьшения постоянной времени τ=RC, однако при этом во столько же раз упадёт чувствительность.
На практике фотодиод обычно используют совместно с операционным усилителем (ОУ) по следующей типовой схеме включения:
“Секрет” данной схемы заключается в том, что при заземленном неинвертирующем входе ОУ отрицательная обратная связь стремится установить такое напряжение на выходе усилителя, чтобы выровнять потенциал с инвертирующим входом. А поскольку фотодиод включен непосредственно между входами ОУ, создаётся режим работы, близкий к короткому замыканию для фотодиода, что обеспечивает малое τ, и, как следствие, высокое быстродействие схемы.
В качестве датчика для осциллографирования HL1 использован быстродействующий фотодиод SFH229, работающий в широком спектральном диапазоне 380...1100 нм. Он подключен по типовой схеме к ОУ DA1.2 MCP6022. Коэффициент передачи для очень малых сигналов определяется сопротивлением резистора R6, а для больших – R1.
В качестве датчика ультрафиолетового излучения использован фотодиод HL2 GUVA-S12SD, работающий в диапазоне UV-B (240...370нм), и имеющий нормированную характеристику индекса ультрафиолетового солнечного излучения. Данный фотодиод можно заказать в Китае, а можно аккуратно (двумя паяльниками) выпаять из готовой платы UV Sensor TOY0044 (слева) или SEN00700P (справа):
Такие готовые платы используются в качестве внешних модулей для Arduino и широко распространены в Интернет-магазинах. Схема включения фотодиода скопирована с платы TOY0044. Для усилителя сигнала использована вторая половинка ОУ DA1.2.
В качестве датчика освещенности DA4 использован очень дешевый аналоговый сенсор NOA1211 от On Semiconductor, представляющий собой совмещённые в одном корпусе фотодиод с усилителем с переключаемым коэффициентом усиления по выводам GB1, GB2. Поскольку у микроконтроллера задействованы все линии, GB1 и GB2 подключены к питающему напряжению, что соответствует минимальной чувствительности и самому широкому диапазону измерений от 0 до 100000 люкс. Токовый выход датчика нагружен на цепь R5, C6, с которой полученное напряжение подаётся на вход АЦП микроконтроллера.
Питание на датчики и дисплей подаётся через ключ VT1, управляемый микроконтроллером.
Напряжение питания составляет +3В, и формируется линейным стабилизатором DA3 MCP1700-3002E/TT, который через выключатель питания SA1 подключается к аккумулятору GB1. Резистор R17 предназначен для быстрой разрядки ёмкостей по цепи питания и сброса микроконтроллера, что ускоряет последующее включение.
Чт мар 28, 2019 13:15:20
Чт мар 28, 2019 18:45:44
Пт мар 29, 2019 12:01:46
Пт мар 29, 2019 17:54:14
Пн апр 01, 2019 11:50:36
Ср апр 03, 2019 17:42:21
Чт апр 04, 2019 10:55:15