O LED pode ser usado para emissão e detecção de luz

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Eu li sobre o LED na Wikipedia e diz que o LED pode ser usado tanto para emissão de luz quanto para detecção. É possível conseguir isso e como?

Bibek Ghimire
fonte
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Um LED pode atuar como um fotodiodo, mas não necessariamente particularmente bom.
Shamtam
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Se bem me lembro, L Forrest Mimms teve uma briga de patente com Bell nos anos 60 ou 70 sobre sua ideia para essa técnica exata. Eu acredito que ele ganhou essa batalha.
Dwayne Reid
Sim, você pode usar um LED para detectar a luz. Experimente este link como ponto de partida.
Steve G
Existem circuitos intermináveis ​​para usar um LED como emissor e receptor. Eu começaria aqui com um esquema simples do Arduino ..... isso funciona bastante bem. Você pode diminuir a velocidade adicionando capacitância através do LED. Isso também pode ser feito usando uma matriz de LEDs (matriz sensível ao toque).
amigos estão dizendo sobre jose
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Se você possui um osciloscópio, basta colocar sua sonda nos terminais do LED e acender um pouco de luz no LED com um controle remoto. Você pode até ler códigos dessa maneira.
Sredni Vashtar

Respostas:

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Experimente este circuito:

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

O transistor (não crítico, qualquer NPN de uso geral provavelmente funcionará) amplifica a fraca fotocorrente do LED usado como fotodiodo. Certifique-se de acertar a polaridade no LED ou danificará o LED e o transistor. Conecte um 1K em série com o LED se não tiver certeza (o LED não deve acender!). Algumas centenas de nA do LED / PD devem reduzir a entrada (assumindo que não haja carga adicional da entrada, por exemplo, pullup).

O LED produzirá uma corrente a partir de comprimentos de onda semelhantes ou menores que o espectro de emissão; portanto, um LED verde responderá à luz azul (ou verde), mas não à luz vermelha.


Se você deseja que uma tensão analógica alimente um ADC para medir a luz, você pode usar um resistor de alto valor (por exemplo, 20MΩ) e um buffer seguidor de tensão de amplificador operacional (por exemplo, MCP6001 ). O valor do resistor pode ser maior ou menor, dependendo da sensibilidade desejada e do LED específico que encontrar - fotodiodos comerciais com especificações garantidas podem ser bastante baratos se você se cansar de caracterizar as peças (ou elas podem ser muito caras se você precisar de alto desempenho) - por exemplo, tempo de resposta de 300ps, corrente escura de 50pA e sensibilidade de 1A / W)

Spehro Pefhany
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"O LED produzirá uma corrente a partir de comprimentos de onda semelhantes ou menores que o espectro de emissão; portanto, um LED verde responderá à luz azul (ou verde), mas não à luz vermelha". A luz azul é mais energética, então eu esperaria que um led verde reagisse à luz verde e vermelha . Por que não é esse o caso?
Someonewithpc
É uma coisa quântica. A energia hv pode ser absorvida / emitida apenas se você tiver um nível de energia hv eV maior / menor a partir de onde você está. Se esse novo nível não estiver presente, presente, mas não permitido para uma determinada transição, ou presente e permitido, mas ocupado, você não poderá absorver / emitir radiação dessa frequência (energia). Pense em ressonância: certas estruturas vibram em frequências muito específicas. Use a frequência errada e não haverá efeito.
Sredni Vashtar
@someonewithpc porque a luz vermelha não é energia suficiente
user253751
Deixa pra lá, acabei de notar que sinto falta de ler.
someonewithpc
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Sim, um LED pode ser usado como sensor. Fornece corrente de saída proporcional à intensidade da luz, semelhante a uma célula solar. Mas como sua área é muito pequena, a corrente também é muito pequena.
Você pode medir a fotocorrente com um voltímetro digital . A maioria dos medidores tem resistência de entrada de 10 MEGohms e você medirá a corrente através dessa resistência. Portanto, se o seu voltímetro exibir "0.1V", a fotocorrente é 10 nA.

O seu RPI estoque não possui função voltímetro. O Arduino é capaz de medir a tensão analógica, mas provavelmente possui menor resistência interna do que um voltímetro padrão. Você pode usar um circuito buffer de amplificador operacional ou um amplificador de transimpedância de amplificador operacional que converte a corrente de entrada na tensão de saída.

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

As conexões de alimentação ao amplificador operacional não são mostradas no Circuit-Lab. Conecte a fonte negativa a "Vss" e a fonte positiva a + 3,6V ou + 5V. O segundo circuito é melhor que o primeiro. O LED no primeiro circuito se limita a algo abaixo de alguns volts, enquanto o segundo circuito é limitado pela tensão de alimentação CC. Observe que é necessário um amplificador operacional de fornecimento único cuja faixa de entrada no modo comum inclui o trilho de alimentação negativo (neste caso, Vss) ... nem todos os amplificadores operacionais possuem esse recurso.

glen_geek
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Oi, o que eu estava pensando? Sim, "-" deve estar conectado à saída.
glen_geek