Как проверить фотоэлемент – что это такое, принцип работы, виды и классификация, как подключить к фонарю через магнитный пускатель, схема, регулировка, светодиодный прожектор и щит управления освещением с фотореле, цена и где купить в Москве и СПб

Содержание

Фоторезистор | Практическая электроника

Фоторезистор представляет из себя полупроводниковый радиоэлемент, который меняет свое сопротивление в зависимости от освещения. Для видимого света (солнечный свет или свет от ламп освещения) используют материал сульфид или селенид кадмия. Есть также фоторезисторы, которые регистрируют инфракрасное излучение. Они делаются из материала германия с некоторыми примесями других материалов.

Свойство менять свое сопротивление под воздействием света очень широко используется в электронике. Это же сколько различных безделушек можно сделать из фоторезистора! Это могут быть будильники, сигналки да и вообще все, что связано с солнечным и искусственным светом!

В основном фоторезисторы выглядят вот так:

На схемах могут обозначаться так:

или вот так:

Ну что же, давайте рассмотрим одного из представителя семейства фоторезисторов:

В нем, как и во всех фотоэлементах, есть окошечко, с помощью которого он «ловит» свет.

Сбоку можно прочитать его маркировку:

Главным параметром фоторезистора является его темновое сопротивление. Темновое сопротивление фоторезистора — это его сопротивление при полном отсутствии падения света на него. Судя по справочнику, темновое сопротивление нашего подопечного 15х10~8 Ом или словами — 1.5 ГигаОм. Можно даже сказать — полнейший обрыв. Так ли это? Давайте глянем. Для этого я использую свою записную книжку и прячу там фоторезистор:

Даже в диапазоне 200МегаОм мультиметр показал единичку. Это означает, что сопротивление фоторезистора далеко за 200 МегаОм.

Убираем нашего подопытного из книжки и включаем в комнате свет. Результат сразу же на лицо:

106,7 КилоОм.

Теперь включаю свою настольную лампу. В комнате стало еще светлее.  Смотрим на показания мультика:

76,2 КилоОма.

А теперь просто тупо беру и подношу фоторезистор вплотную к настольной лампе:

18,6 КилоОм

Делаем вывод: чем больше падает света на фоторезистор, тем меньше его сопротивление. Может быть есть фоторезисторы с обратным эффектом, то есть чем больше света, тем больше сопротивление, но  такие я  пока что не встречал.

Широко используются фоторезисторы в полиграфии для обнаружения обрывов бумажной ленты, подаваемых в печатную машину. Они также осуществляют контроль уровня жидкости и сыпучих тел, защищают персонал от входа в опасные зоны. Автоматические выключатели уличного освещения и турникеты в метрополитене — вот далеко не полный перечень областей применения фоторезисторов. Фоторезисторы нашли применение в медицине, сельском хозяйстве и других областях. В настоящее время они вытесняются другими фото-радиоэлементами. Это могут быть фототранзисторы, фотодиоды, а также Бесконтактные датчики.

www.ruselectronic.com

Фотоэлектрические датчики: устройство и принцип работы


Фотоэлектрическим датчиком называется датчик, который реагирует на изменение освещенности.

Фотоэлектрический датчик инфракрасных меток.

В фотоэлектрических датчиках используются 3 вида фотоэффекта (под фотоэффектом понимается явление изменения свойств вещества при изменении его освещен­ности):

  • внешний фотоэффект, состоящий в том, что под влиянием световой энергии происходит вылет электронов (эмис­сия) из катода электронной лампы; ве­личина тока эмиссии зависит от освещенности катода;
  • внутренний фотоэффект, состоя­щий в том, что активное сопротивле­ние (электропроводность) полупровод­ника находится в зависимости от его освещенности;
  • вентильный фотоэффект, заклю­чающийся в том, что между слоями освещаемого проводника и неосвещаемого полупроводника, разделенных тон­ким изоляционным слоем, возникает электродвижущая сила, величина кото­рой зависит от освещенности.

Фотоэлементы с внешним фотоэффектом представляют собой вакуумную или газонаполненную лампу с катодом из фоточувствительного слоя.

Рисунок 1. Схема включения фотоэлемента с внешним фотоэффектом в электрическую сеть.

На рис. 1 приведена схема соединения фотоэлемента с анод­ной батареей. Анод  А и катод К фотоэлемента Ф заключены в стек­лянный баллон, из которого откачан воздух (у вакуумных фото­элементов) или который после откачки воздуха наполнен разрежен­ным газом — аргоном (у газонаполненных фотоэлементов).

Когда световой поток падает на катод, покрытый активным слоем, часть лучистой энергии, поглощаемая катодом, сообщается электронам и электроны вылетают из катода. Это явление называется фото­электронной эмиссией. Чтобы использовать эту эмиссию, между анодом и фотокатодом создается электрическое поле, направляю­щее электроны к положительно заряженному аноду. Когда дейст­вие света прекращается, ток в фотоэлементе исчезает.

К промышленным типам фотоэлементов с внешним фотоэффектом принадлежат фотоэлементы типа ЦГ (кислородно-цезиевый газонаполненный), типа СЦВ (сурьмяно-цезиевый вакуумный).

Работа фотоэлементов определяется их характеристиками. Рас­смотрим некоторые из них. Линия, изображающая зависимость фототока фотоэлемента от напряжения на аноде, называется вольт-амперной характеристикой.

Световой характеристикой фотоэлемента называется зависи­мость фототока от светового потока, падающего на фотокатод.

Рисунок 2. Характеристики фотоэлементов с внешним фотоэффектом.

Световая характеристика определяет чувствительность фото­элемента. Чувствительность фотоэлемента есть отношение вели­чины фототока в микроамперах к величине светового потока в люменах, вызвавшего этот ток. Фотоэлемент реагирует на интен­сивность светового потока и его частоту, поэтому чувствительность его разделяется на интегральную (по интенсивности) и спектральную (по частоте).

Интегральной чувствительностью фотоэлемента называется величина тока фотоэлектронной эмиссии, создаваемого в фотоэле­менте всем световым потоком (от ультрафиолетовых до инфракрас­ных лучей включительно).

Спектральная чувствительность фото­элемента характеризует его способность реагировать на световые колебания одной частоты (т. е. определенной длины волны).

В вакуумных фотоэлементах анодный ток обусловлен только электронами, вылетающими из фотокатода, и световая характери­стика такого фотоэлемента линейна (прямые 1 и 2 на рис. 2 а). В газонаполненных фотоэлементах ток создается не только электро­нами, вылетевшими из катода, но также электронами и ионами, получающимися в результате ионизации газа, этим объясняет­ся нелинейность их световых характеристик (кривые 3 и 4 на рис. 2 а).

На рис. 2 а фототокI выражен в микроамперах, а световой поток Ф — в люменах.

В газонаполненных фотоэлементах имеющиеся молекулы газа создают возможность использовать ионизацию для увеличения фототока, что наглядно видно из сравнения вольт-амперных характеристик (рис. 2 б), газонаполненного фотоэлемента (кри­вая2) и вакуумного (кривая 1).

Рисунок 3. Фотосопротивление.

Чувствительность газонаполненного фотоэлемента больше чув­ствительности вакуумного фотоэлемента. Например, при номи­нальном рабочем напряжении 240 В интегральная чувствительность вакуумного фотоэлемента типа СЦВ-4 составляет 100 мкА/лм, а газонаполненного фотоэлемента типа ЦГ-4 — 200 мкА/лм.

Использование фотоэлементов в схемах автоматики требует применения усилителей с очень большим коэффициентом усиления. Фотоэлементы с внутренним фотоэффек­том (фотосопротивления). Явление внутреннего фотоэффекта состоит в том, что в результате поглощения света в полупроводнике появляются дополнительные свободные электро­ны, благодаря чему проводимость вещества увеличивается, а сопро­тивление его уменьшается.

Фотосопротивление (рис. 3) со­стоит из светочувствительного слоя полупроводника Iтолщиной около 1 мкм, нанесенного на стеклянную или кварцевую пластин­ку 2. На поверхности полупроводника укреплены токосъемные электроды 3 (обычно золотые). Чувствительный к свету элемент с токосъемными электродами монтируется в пластмассовом корпусе так, чтобы выступающие электроды обеспечили включение фото­сопротивления в схему через специальную панель. На рис. 3 б приведен внешний вид и даны габариты фотосопротивления типа ФС-К1.

Выпускаемые промышленностью фотосопротивления имеют следующие типовые обозначения: за буквами ФС, обозначающими фотосопротивление, стоят буквы и цифры, имеющие отношение к составу материала и к конструкции фотосопротивления. Так, фото­сопротивления из сернистого свинца, кроме букв ФС, имеют обоз­начения А, из сернистого висмута — Б, из сернистого кадмия – К.

Работа фотосопротивления заключается в том, что при освеще­нии электрическое сопротивление резко падает и, следовательно, ток в электрической цепи, в которую включено фотосопротивле­ние, возрастает. Ток через фотосопротивление, включенное в цепь, проходит и в темноте, но при освещении величина тока резко возрастает. Мерой чувствительности фотосопротивления является разность токов в темноте и на свету, отнесенная к величине свето­вого потока, падающего на фотосопротивление.

Следует подчеркнуть, что чувствительность фотосопротивле­ний во много раз больше чувствительности фотоэлементов с внеш­ним фотоэффектом. Интегральная чувствительность некоторых фотосопротивлений, например ФС-КМ2, при наибольшем допусти­мом напряжении составляет 3000—10000 мкА/лм.

Основными характеристиками фотосопротивления являются: спектральная, которая характеризует чувствительность фотосопро­тивления при действии на него излучения определенной длины волны; световая, которая характеризует чувствительность фотосовентильных фотоэлементов сравнительно велика, так как система электродов, разделенных тончайшим запирающим слоем, образует значительную емкость.

Поделитесь полезной статьей:



Top

fazaa.ru

устройство, принцип действия, инструкция, выбор

Сегодня рассмотрим, что такое фотореле. Подключить его проще простого, попытаемся дать пару советов. Посмотрим, как подключить фотореле, и что способно помешать его правильной работе.

Устройство и принцип действия фотореле

Человеку, разбирающемуся в схемах, после прочтения подраздела объяснять, как подключается фотореле ФР 601, уже не потребуется. Основные конструктивные части любого уличного фотореле, призванного контролировать уровень придомовой освещённости:

  1. Блок питания стоит прямо на входе. Указанная деталь придаёт фотореле необходимый вес. Датчик величиной с пятикопеечную монетку. Внутри блок питания фотореле не импульсный, а простейший. Под кожухом фотореле притаился солидных размеров трансформатор. Он переваривает напряжение от сети 220 В в форму, пригодную для питания фотодиода. Все устройство — блок питания для небольшого куска полупроводника размером с ноготок. Теперь понятно, зачем в фотореле нулевой провод: для питания первичной обмотки трансформатора. Это не единственная причина. Трансформатор фотореле, понятное дело, понижающий. С вторичной обмотки снимается напряжение, необходимое для питания фотодиода.

    Фотореле

  2. Выпрямитель в фотореле однополупериодный или двухполупериодный. В первом случае львиная доля напряжения уходит напрасно. Во втором – масса прибора возрастает, равно как объем. Причём фотодиод нетребовательный. Много мощности фотореле не понадобится. Выпрямитель часто собран на единственном диоде (без приставки фото).
  3. Фильтры в фотореле обычно сглаживают входные пульсации напряжения 220 В. Присутствуют по простой причине: в противном случае трансформатор начнёт сильно греться. Острые пики представляют опасность для индуктивных сопротивлений (первичная обмотка трансформатора). Вывода на заземление у фотореле нет, внутри, вероятно, стоит подобие RC цепочки (интегратор), отсекающий все выше граничной частоты. Второй фильтр выходной. В его задачи входит сглаживание пульсаций, после выпрямления напряжения на диоде.
  4. Фотодиод (датчик освещённости) контролирует работу транзисторного или тиристорного ключа. Через указанное место на базу (управляющий электрод) подаётся нужное напряжение. Вентиль распахивается и начинает питать лампочки напряжением 220 В. Как вариант на замену тиристора допустимо применять реле. Его затвором управляет фотодиод. Реле без необходимости формирования питания дорогое, и стоимость прибора вырастет до небывалого размера, провоцируя падение спроса на продукцию.
  5. Датчик представляет собой кусок из двух полупроводников разного типа проводимости (электронный-n и дырочный-p), на стыке присутствует участок с маленьким окошечком, куда планируется пропускать фотоны извне. За счёт действия квантов света p-n переход открывается, течёт ток. Это вызывает открытие реле (ключа, тиристора и пр.).

Представлена вся схема. Добавим, что «земля» иногда нужна для правильной работы силовых элементов (задать рабочую точку нелинейного элемента).

Как ведётся подключение фотореле

Собственно, на картинке приведён пример, как подключать фотореле. Добавим, что, как правило, присутствует три провода, исходящие из корпуса. Назначение:

Схема подключение реле

  1. Красный – фаза, уходящая на лампы освещения.
  2. Чёрный – фаза, приходящая от источника питания 220 В.
  3. Зелёный – земля.

Набор проводов фотореле может состоять и из прочих цветов. К примеру, вместо красного коричневый. Придётся почитать инструкцию на фотореле, допустимо попробовать незамысловатый метод: первичная обмотка трансформатора должна без сложностей звониться. Реле может быть нормально разомкнутым, не пропускать ток. Сопротивление первичной обмотки не будет нулевым. Даже для постоянного тока мультиметра. Проведите измерение, и удастся отыскать землю. Что касается фазы, если подать напряжение не туда (реле нормально замкнутое), хватает прикрывания прибор крышкой, чтобы цепь перешла в непонятное состояние. Рекомендуем в случае отсутствия инструкции просто снять крышку и посмотреть, куда идут провода. Фазный делится надвое: первая ветвь пойдёт минуя ключ (реле, тиристор) на выход, вторая послужит для питания трансформатора. Питание подайте на конец, не отделенный от трансформатора ключом. Оставшийся провод — земля.

Посмотрите на рисунок, где авторы изобразили схему подключения фотореле. Все они однотипны, смело берите на вооружение. Выдержан цвет проводов из нашего примера. На практике гамма порой отличается, но по описанию становится понятно назначение.

Как выбрать фотореле

Обратите внимание, что у каждого приспособления выделяется область применимости. Для нашего случая это пропускная мощность. Фотореле не способно пропустить бесконечно большой ток, расплавится силовой элемент. Важно понять, что иногда исключительно ключом не обойдёшься. Оригинальный выход – замена разрядных и обычных ламп на светодиодные либо энергосберегающие. Подобные приборы потребляют энергии на порядок меньше, а значит, допустимо поставить количеством в 10 раз больше.

Срок службы светодиодных ламп может достигать 30000 часов. Магазин Чип&Дип даёт два года гарантии на продаваемый товар указанного толка. Нитевидные светодиоды сделаны для имитации обычных ламп накала, способны светить годами. При этом не боятся тряски, экономичны и сравнительно дешёвые. Соседи не поймут, что произошла замена.

Когда формируется схема подключения фотореле для уличного освещения, требуется продумать вопросы питания и мощности. Согласитесь, неудобно ставить ряд управляющих ключей. Они портят внешний вид экстерьера, не несут смысловой нагрузки, разве что выделить несколько контуров, предназначенных включаться и выключаться в разное время. Любой собственник частного домовладения знает факты:

  1. Дом в период разработки конструкции обзаводится электрическим проектом. Нельзя брать и что-то менять без сонма согласовательных работ. Следовательно, чем меньше стоит фотореле и влияет на схему, тем лучше. Тогда смена лампочек накала или разрядных на светодиодные или энергосберегающие смотрится уместно. Главное, что пропускаемый ток уменьшится, удастся сэкономить на реле, а также обойтись единственным на все поместье.
  2. Важной частью считается квота энергии. По законам РФ собственник имеет право на определённую долю энергии. Это называется квотой. Если свою долю не выбрать – что учитывается уже в проекте электрификации – потом за положенное придётся (!) платить. Собственную квоту лучше знать заранее. А превышать нельзя опасаясь прогрессирующего штрафа. Следовательно, выгодно забрать ровно столько, сколько даёт закон. Сбережение энергии за счёт внешнего освещения позволит чуть больше приборов разместить внутри здания.

    Проверка действия фотореле

  3. Энергетический проект изготавливается организацией с лицензией СРО. По исполнению придерживайтесь списка работ, требующих разрешения. Закон ежегодно меняется, таблицу со строительными операциями, требующими наличия лицензии, ищите самостоятельно. Доработать проект и вставить туда фотореле посложнее, чем просто вкрутить лампочку. Чтобы не вступить в конфликт с законом, правовые вопросы выясняются отдельно.

Обратите внимание при установке фотореле, что в место будущей дислокации должен беспрепятственно проникать свет. Для подстройки уровня включения с нижней стороны прибора устанавливается специальный винт. Регулируя его положение, возможно беспрепятственно настроить прибор на нужное время. Разумеется, многое зависит от погоды. Если утро пасмурное, свет проработает дольше. И наоборот – когда рассвет солнечный, освещение выключится раньше.

Если это не нравится или просто не требуется, потребуется последовательно включить реле времени (таймер). Современные версии отличаются возможностью программировать расписание по дням недели и выбирать варианты. Иногда выручит датчик движения. Это полезно в темных галереях, где неэффективно ставить выключатели — сложно найти. Датчик определит, что приближается человек, и выполнит нужную работу.

Схема сбора реле

Как сделать и подключить фотореле самостоятельно

Ввиду простоты конструкции люди часто хотят сделать фотореле самостоятельно. Речь сейчас идёт о садоводах (для контроля освещения), автолюбителях и прочих лицах, которым не требуются проект и согласование. Принцип работы фотореле уже описали выше, просто посмотрите на схему. Там приведено реле на 220 В, несложно найти в микроволновой печи или мультиварке. Выбирайте любое, лишь бы напряжения +12 В хватило для срабатывания.

Транзисторы позаимствованы незамысловатые и включены по схеме с общим эмиттером. Это ключи, отпираемые положительным напряжением. Оно не способно поступить на первый каскад (находящийся слева), пока на фотодиод КДФ101А не упадёт достаточный поток фотонов света. Потом ключ просто передаёт потенциал на базу второго в каскаде ключа, подключающего схемную землю на реле. Таким образом, цепь замыкается. А на управляющий электрод силового реле начинает поступать в полной мере 12 В.

Диод, соединённый параллельно с реле, служит для обратного размыкания, когда транзисторы закроются. Особое внимание обратите на экспериментально подбираемый номинал резистора, определяющего режимы работы обоих транзисторов. Требуется просто по вольт-амперной характеристике выбрать правильную точку. Потом посчитать, как должно делиться напряжение. Обратите внимание, питание берётся прямо через реле. Если принципиальная схема не позволяет так сделать, придётся провести провод питания прямо на катод фотодиода, возможно применение другого реле. Иначе схема не заработает.

Кстати, фотореле возможно проверить за считаные минуты при помощи обычного мультиметра. Схема подключения фотореле уличного освещения аналогична описанной выше. А напряжение питания +12 В можно взять из любого блока питания, оказавшегося поблизости (или аккумулятора).

vashtehnik.ru

Фотодатчик. Часть 1 | Электроника для всех

Наверняка многим захочется присобачить к AVR фотодетектор, чтобы отслеживать хотя бы наличие или отсутствие света. Это полезно как для роботостроителей, так и для тех кто делает всякую автоматику. Итак, кратко опишу какие бывают фотодетекторы.

Фоторезистор
ИМХО вымирающий вид. Последний раз я его видел еще в детстве. Обычно представляет собой такой металический кругляк со стеклянным окошком, в котором видна этакая сероватая зигзагообразная дорожка. При освещении его сопротивление падает, правда незначительно, раза в три четыре.

Фототранзистор
Последнее время я на них натыкаюсь постоянно, неиссякаемый источник фототранзисторов — пятидюймовые дисководы. Последний раз я, по цене грязи, надыбал на радио барахолке штук 5 платок от дисковертов, там светотранзисторы стоят напротив дырок контроля записи и вращения дискеты. Еще сдвоенный фототранзистор (а может и фотодиод, как повезет) стоит в обычной шариковой мышке.
Выглядит как обычный светодиод, только корпус прозрачный. Впрочем, светодиоды тоже такие же бывают так что перепутать кто из них кто раз плюнуть. Но это не беда, партизан легко вычисляется обычным мультиметром. Достаточно включить омметр между его эмитером и коллектором (базы у него нет) и посветить на него, как его сопротивление рухнет просто катастрофически — с десятков килоом до считанных ом. Тот который у меня в детекторе вращения шестерен в роботе меняет свое сопротивление с 100кОм до 30 Ом. Работает фототранзистор подобно обычному — держит ток, но в качестве управляющего воздействия тут не ток базы, а световой поток.

Фотодиод
Внешне ничем не отличается от фототранзистора или обычного светодиода в прозрачном корпусе. Также порой встречаются древние фотодиоды в металлических корпусах. Обычно это совковые девайсы, марки ФД-чето там. Такой металлический цилиндрик с окошком в торце и торчащими из задницы проводками.

В отличии от фототранзистора, может работать в двух разных режимах. В фотогальваническом и фотодиодном.
В первом, фотогальваническом, варианте фотодиод ведет себя как солнечная батарейка, то есть посветил на него — на выводах возникло слабенькое напряжение. Его можно усилить и применить =). Но куда проще работать в фотодиодном режиме. Тут мы подаем на фотодиод обратное напряжение. Поскольку он хоть и фото, но диод, то в обратную сторону напряжение не пойдет, а значит его сопротивление будет близко к обрыву, а вот если его засветить, то диод начнет очень сильно подтравливать и сопротивление его будет резко падать. Причем резко, на пару порядков, как у фототранзистора.

Спектр
Кроме типа прибора у него еще есть рабочий спектр. Например, фотодетектор заточенный на инфракрасный спектр (а их большинство) практически не реагирует на свет зеленого или синего светодиода. Плохо реагирует на лампу дневного света, но хорошо реагирует на лампу накаливания и красный светодиод, а уж про инфракрасный и говорить нечего. Так что не удивляйся если у тебя фотодатчик плохо реагирует на свет, возможно ты со спектром ошибся.

Подключение
Теперь пора показать как это подключить к микроконтроллеру. С фоторезистором все понятно, тут заморочек нет никаких — берешь и подцепляешь как по схеме.
С фотодиодом и фототранзистором сложней. Надо определить где у него анод/катод или эмитер/коллектор. Делается это просто. Берешь мультиметр, ставишь его в режим прозвонки диодов и цепляешься на свой датчик. Мультиметр в этом режиме показывает падение напряжения на диоде/транзисторе, а падение напряжения тут в основном зависит от его сопротивления U=I*R. Берешь и засвечиваешь датчик, следя за показаниями. Если число резко уменьшилось, значит ты угадал и красный провод у тебя на катоде/коллекторе, а черный на аноде/эмитторе. Если не изменилось, поменяй выводы местами. Если не помогло, то либо детектор дохлый, либо ты пытаешься добиться реакции от светодиода (кстати, светодиоды тоже могут служить детекторами света, но там не все так просто. Впрочем, когда будет время я покажу вам это технологическое извращение).

Теперь о работе схемы, тут все элементарно. В затемненном состоянии фотодиод не пропускает ток в обратном направлении, фототранзистор тоже закрыт, а у фоторезистора сопротивление весьма высоко. Сопротивление входа близко к бесконечности, а значит на входе будет полное напряжение питания aka логическая единица. Стоит теперь засветить диод/транзистор/резистор как сопротивление резко падает, а вывод оказывается посажен наглухо на землю, ну или весьма близко к земле. Во всяком случае сопротивление будет куда ниже 10кОмного резистора, а значит напряжение резко пропадет и будет где то на уровне логического нуля. В AVR и PIC можно даже резистор не ставить, вполне хватит внутренней подтяжки. Так что DDRx=0 PORTx=1 и будет вам счастье. Ну а обратывать это как обычную кнопку. Единственная сложность может возникнуть с фоторезистором — у него не настолько резко падает сопротивление, поэтому до нуля может и не дотянуть. Но тут можно поиграть величиной подтягивающего резистора и сделать так, чтобы изменения сопротивления хватало на переход через логический уровень.

Если надо именно измерять освещенность, а не тупо ловить светло/темно, то тогда надо будет подцеплять все на АЦП и подтягивающий резистор делать переменным, для подстройки параметров.

Есть еще продвинутый тип фотодатчиков — TSOP там встроенный детектор частоты и усилитель, но о нем я напишу чуть попозже.

Фотодатчик. Часть 2. Модуляция

З.Ы.
У меня тут некоторые запарки, поэтому сайт будет сильно тупить с обновлением, думаю это до конца месяца. Дальше надеюсь вернуться в прежний ритм.

easyelectronics.ru

Ик-приемник как проверить самому

ИК-приемник,  играет не последнюю роль в нашей, повседневной жизни. С помощью данной микросхемы мы имеем возможность управлять современными благами бытовой техники, телевизором, музыкальным центром, автомагнитолой, кондиционером. Это позволяет нам делать, пульт дистанционного управления (ПДУ),  рассмотрим подробнее, его работу, схему, назначение и проверку.  В статье, ик-приемник как проверить самому.

 

 

Что такое ИК-приёмник и как он работает

Это интегральная микросхема, ее прямая и основная задача, принимать и обрабатывать инфракрасный сигнал, который как раз и выдаёт пульт дистанционного управления. С помощью этого сигнала и происходит управление техникой.

Устройство и схема ик-приёмника

В основе этой микросхемы лежит pin фотодиод, особенный элемент, с p-n переходом и i областью между ними, аналог базы транзистора, как в бутерброде, вот вам и аббревиатура pin, в своём роде, уникальный элемент.

Он включён в обратном направлении и не пропускает электрический ток. Ик-сигнал поступает на i область,  и он проводит ток, преобразовывая его в напряжение.

 

Далее, сигнал усиливается в регулировочном  усилителе, следом он фильтруется от помех в полосовом фильтре.

Следующие ступени, интегрирующий фильтр, амплитудный детектор и на финише их ждут выходные транзисторы.

Как самому в домашних условиях проверить ик-приёмник

Как правило покупать новый ик-приёмник в магазине, нет особого смысла, так как его свободно можно выпаять из различных электронных плат. Если вы собираете устройство для проверки ПДУ, из подручных материалов, не зная точной маркировки прибора, то цоколёвку можно определить самому.

 

 

Нам понадобится,  мультиметр, блок питания или несколько батареек, соединительные провода, монтаж можно произвести навесной.

У него три вывода, один GND, на второй подаётся плюс 5 вольт, а с третьего выходит сигнал out. Подключаем питания соответственно первой и второй ноге, и снимем напряжение с третей.

 

 

Он находится в состоянии ожидания сигнала с пульта, и на мультиметре мы видим, пять вольт. Начинаем переключать каналы или нажимать на другие кнопки, направив пульт, на него.

Если он рабочий, то напряжение будет проседать, примерно на 0,5- 1 вольта. Если всё происходит, как написано здесь, по прибор рабочий, в противном случае, элемент не исправен.

Как определить цоколевку инфракрасного приёмника

Для примера я взял совершенно неизвестную мне микросхему, которая лежал в коробке с элементами, «минус», был определён, по точке, которая имеется на обратной стороне элемента, «плюс», опытным путём через резистор. Я ни чем, не рисковал, в то, что он изначально рабочий, надежды не было.

Для определения цоколёвки ик-приемника, если он впаян в плату, смотрите на ней, возможно, есть маркировка выводов. Если там ни чего не написано, осмотрите сам элемент, ищите его название, а затем в интернете поищите характеристики и данные, такое ведение дела, весьма грамотное. Следуя инструкции, ик-приемник как проверить самому.

energytik.net

Фотодатчики и их применение — Статьи об энергетике

Электронные схемы с применением фотодатчиков нашли широкое применение как в схемах радиолюбителей, так и в промышленной электронике. Простейший фотодатчик состоит из фотоприемника (фотодиод, фототранзистор) и источника излучения (чаще всего инфракрасного).

Схемы фотодатчика на основе источника и приемника называют фотопрерывателями. Принцип действия основан на прерывании сигнала поступающего от источника к фотоприемнику. Простейшей схемой с применением такого датчика является схема цифрового энкодера.

Типы фотодатчиков

1. Фоторезистор
Фоторезистор представляет собой фотодатчик, изменяющий величину своего омического сопротивления под воздействием излучения. Фоторезисторы характеризуются малым быстродействием, поэтому их применение ограничено в современной электронике.

2. Фотодиод
Фотодиод – полупроводниковый прибор, способный проводить электрический ток только в одном направлении. Регулирование величины обратного тока в цепи регулируется изменением интенсивности падающего света. Кроме того фотодиод может выступать как источник фотоэдс.

3. Фототранзистор
Фототранзистор может быть выполнен в двух исполнениях: с тремя выводами (как обычный транзистор) и с двумя выводами (коллектор, эмиттер). Дополнительный вывод базы фототранзистора позволяет использовать его в качестве полностью управляемого полупроводникового элемента. Фототранзисторы с двумя выводами могут управляться только световым излучением.
Проверку работоспособности фототранзистора можно провести мультиметром. При изменении светового излучения происходит изменение сопротивления коллектор-эмиттер от максимального при минимальном излучении, до минимального – при максимальной интенсивности.

Спектр света

Практически все фотодатчики настраиваются на определенный спектр излучения. Поэтому при выборе фотоприемника следует учесть, какой из источников света является оптимальным для данного фотодатчика.

Сопряжение фотодатчика с микроконтроллером

Широкое применение микроконтроллеров привело к необходимости использования фотодатчиков в качестве чувствительных элементов. Фотодатчики подключаются на дискретные входы микроконтроллера по следующим схемам:

Стоит отметить, что для полупроводниковых элементов перед подключением необходимо определить их полярность.

Измерение освещенности

Фототранзисторы и фотодиоды реагируют на достаточно узкий спектр светового излучения. Основная функция таких элементов – работа в ключевом режиме. В связи с этим создание измерителей освещенности на этой элементной базе достаточно затруднительно.
Выходом в такой ситуации может послужить применение микросхемы TSL230R, позволяющей преобразовать уровень освещенности в частоту. Управление микросхемой осуществляется внешними сигналами, с помощью которых можно изменять чувствительность фотодиода. Частота выходного сигнала может достигать 1МГц.
Схема подключения микросхемы TSL230R к микроконтроллеру приведена ниже.

ukrelektrik.com

Как проверить светодиод мультиметром

Чтобы проверить светодиод и узнать его параметры, нужно иметь в своем арсенале мультиметр, «Цэшку» или универсальный тестер. Давайте научимся ими пользоваться.

Прозвонка отдельных светодиодов

Начнем с простого, как прозвонить светодиод мультиметром. Переведите тестер в режим проверки транзисторов – Hfe и вставьте светодиод в разъём, как на картинке ниже.

Как проверить светодиод на работоспособность? Вставьте анод светодиода в разъём C зоны обозначенной PNP, а катод в E. В PNP разъёмах C – это плюс, а E в NPN – минусовой вывод. Вы видите свечение? Значит проверка светодиода выполнена, если нет – ошибись полярностью или диод не исправен.

Разъём для проверки транзисторов выглядит по-разному, часто это синий круг с отверстиями, так будет если проверить светодиод мультиметром DT830, как на фото ниже.

Теперь о том, как проверить светодиод мультиметром в режиме проверки диодов. Для начала взгляните на схему проверки.

Режим проверки диода так и обозначен – графическим изображением диода, подробнее об обозначениях в статье. Этот способ подойдёт не только для светодиодов с ножками, но и для проверки smd светодиода.

Проверка светодиодов тестером в режиме прозвонкипоказана на рисунке ниже, а еще можете увидеть один из видов разъёма для проверки транзисторов, описанного в предыдущем способе. Пишите в комментариях о том какой у вас тестер и задавайте вопросы!

Этот способ хуже, от тестера возникает яркое свечение диода, а в данном случае — едва заметно красное свечение.

Теперь обратите внимание как проверить светодиод тестером с функцией определения анода. Принцип тот же, при правильной полярности светодиод загорится.

Проверка инфракрасного диода

Действительно, почти в каждом доме есть такой LED. В пультах дистанционного управления они нашли широчайшее применение. Представим ситуацию, что пульт перестал переключать каналы, вы уже почистили все контакты клавиатуры и заменили батареи, но он все равно не работает. Значит нужно смотреть диод. Как проверить ИК-светодиод?

Человеческий глаз не видит инфракрасного излучения, в котором пульт передаёт информацию телевизору, но его видит камера вашего телефона. Такие светодиоды используются в ночной подсветке камер видео наблюдения. Включите камеру телефона и нажмите на любую кнопку пульта – если он исправен вы должны увидеть мерцания.

Методы проверки мультиметром ИК светодиода и обычного — одинаковы. Еще один способ как проверить инфракрасный светодиод на исправность – подпаять параллельно ему LED красного свечения. Он будет служить наглядным показателем работы ИК диода. Если он мерцает, значит сигналы на диод поступают и нужно менять ИК диод. Если красный не мерцает, значит сигнал не поступает и дело в самом пульте, а не в диоде.

В схеме управления с пульта есть еще один важный элемент, принимающий излучение — фотоэлемент. Как проверить фотоэлемент мультиметром? Включите режим измерения сопротивления. Когда на фотоэлемент попадает свет – состояние его проводимости изменяется, тогда изменяется и его сопротивление в меньшую сторону. Понаблюдайте этот эффект и убедитесь в исправности или поломке.

Проверка диода на плате

Как проверить светодиод мультиметром не выпаивая? В принципах его проверки всё остаётся также, а способы изменяются. Удобно проверять светодиоды, не выпаивая с помощью щупов.

Стандартные щупы не влезут в разъём для транзисторов, режима Hfe. Но в него влезут швейные иглы, кусочек кабеля (витая пара) или отдельные жилки из многожильного кабеля. В общем любой тонкий проводник. Если его припаять к щупу или фольгированному текстолиту и присоединить щупы без штекеров, то получится такой переходник.

Теперь вы можете прозвонить светодиоды мультиметром на плате.

Как проверить светодиоды в фонарике? Открутите блок линз или переднее стекло на фонаре, аккуратно отпаяйте плату от батарейного блока, если длина проводников не позволяет её свободно рассмотреть и изучить.

В таком положении вы легко проверите исправность каждого светодиода на плате описанным выше методом. Подробнее о светодиодах в фонариках.

Как прозвонить светодиодную лампу?

Любой электрик много раз «звонил» лампу накаливания, но как проверить ЛЕД-лампу тестером?

Для этого нужно снять рассеиватель, обычно он приклеен. Чтобы отделить его от корпуса вам нужен медиатор, или пластиковая карта, её нужно засунуть между корпусом и рассеивателем.

Если не удаётся этого сделать попробуйте немного погреть феном место склейки.

Как теперь проверить светодиодную лампочку мультиметром? Перед вами окажется плата со светодиодами, нужно прикоснуться щупами тестера к их выводам. Такие SMD в режиме проверки диодов загораются тусклым светом (но не всегда). Еще один способ проверки исправности  — прозвонка от батареи типа «крона».

Крона выдает напряжение 9-12В, потому проверяйте диоды кратковременными скользящими прикосновениями к их полюсам. Если LED не загорается при правильно подобранной полярности — требуется его замена.

Проверка LED прожектора

Для начала взгляните какой светодиод установлен в прожекторе, если вы видите один желтый квадрат, как на фотографии ниже, то тестером его проверить не получится, напряжение таких источников света велико – 10-30 Вольт и более.

Проверить работоспособность светодиода такого типа можно, используя заведомо исправный драйвер на соответствующий ток и напряжение.

Если установлено много мелких SMD – проверка такого прожектора мультиметром возможна. Для начала его нужно разобрать. В корпусе вы обнаружите драйвер, влагозащитные прокладки и плату с LED. Конструкция и процесс проверки аналогичен LED лампе, который описан выше.

Как проверить светодиодную ленту на работоспособность

На нашем сайте есть целая статья о том, как проверить светодиодную ленту, тут рассмотрим экспресс-методы проверки.

Сразу скажу, что засветить ее целиком мультиметром не удастся, в некоторых ситуациях возможно лишь лёгкое свечение в режиме Hfe. Во-первых можно проверять каждый диод по отдельности, в режиме проверки диодов.

Во-вторых иногда происходит перегорание не диодов, а токоведущих частей. Для проверки этого нужно перевести тестер в режим прозвонки и прикоснуться к каждому выводу питания на разных концах проверяемого участка. Так вы определите целую часть ленты и поврежденную.

Красной и синей линией выделены полосы, которые должны звонится от самого начала до конца светодиодной ленты.

Как проверить светодиодную ленту батарейкой? Питание ленты – 12 Вольт. Можно использовать автомобильный аккумулятор, однако он большой и не всегда есть под рукой. Поэтому на помощь придет батарейка на 12В. Используется в дверных радиозвонках и пультах управления. Ее можно использовать как источник питания при прозвонке проблемных участков LED ленты.

Другие способы проверки

Разберем как проверить светодиод батарейкой. Нам понадобится батарейка от материнской платы — типоразмера CR2032. Напряжение на ней порядка 3-х вольт, достаточное для проверки большинства светодиодов.

Другой вариант — это использовать 4,5 или 9В батарейку, тогда нужно использовать сопротивление 75Ом в первом случае и 150-200Ом во втором. Хотя от 4,5 вольт проверка светодиода возможна без резистора кратковременным касанием. Запас прочности LED вам это простит.

Определяем характеристики диодов

Соберите простейшую схему для снятия характеристик светодиода. Она на столько проста, что можно это сделать, не используя паяльник.

Давайте сначала рассмотрим, как узнать мультиметром на сколько вольт наш светодиод, с помощью такого пробника. Для этого внимательно следуйте инструкции:

  1. Соберите схему. В разрыв цепи (на схеме «mA») установите мультиметр в режиме измерения тока.
  2. Переведите потенциометр в положение максимального сопротивления. Плавно убавляйте его, следите за свечением диода и ростом тока.
  3. Узнаём номинальный ток: как только увеличение яркости прекратится, обратите внимание на показания амперметра. Обычно это порядка 20мА для 3-х, 5-ти и 10-ти мм светодиодов. После выхода диода на номинальный ток яркость свечения почти не изменяется.
  4. Узнаём напряжение светодиода: подключите вольтметр к выводам LED. Если у вас один измерительный прибор, тогда исключите из неё амперметр и в цепь подключите тестер в режиме измерения напряжения параллельно диоду.
  5. Подключите питание, снимите показания напряжения (см. подключение «V» на схеме). Теперь вы знаете на сколько вольт ваш светодиод.
  6. Как узнать мощность светодиода мультиметром с помощью этой схемы? Вы уже сняли все показания для определения мощности, нужно всего лишь умножить миллиамперы на Вольты, и вы получите мощность, выраженную в милливаттах.

Однако на глаз определить изменение яркости и вывести светодиод на номинальный режим крайне сложно, нужно иметь большой опыт. Упростим процесс.

Таблицы в помощь

Чтобы уменьшить вероятность сжигания диода определите по внешнему виду на какой из типов светодиодов он похож. Для этого есть справочники и сравнительные таблицы, ориентируйтесь на справочный номинальный ток, когда проводите процесс снятия характеристик.

Если вы видите, что на номинальном значении он явно не выдает полного светового потока, попробуйте кратковременно превысить ток и посмотрите продолжает ли также быстро как ток нарастать и яркость. Следите за нагревом LED’а. Если вы подали слишком большую мощность – диод начнет усиленно греться. Условно нормальной будет температура при которой держать руку на диоде нельзя, но при касании ожога он не оставляет (70-75°C).

Чтобы понять причины и следствия проделывания данной процедуры ознакомьтесь со статьёй о ВАХ диода.

После всей проделанной работы проверьте себя еще раз – сравните показания приборов с табличными значениями светодиодов, подберите ближайшие подходящие по параметрам и откорректируйте сопротивление цепи. Так вы гарантированно определите напряжение, ток и мощность LED.

В качестве питания схемы подойдет батарейка крона 9В или аккумулятор 12В, кроме этого вы определите общее сопротивление для подключения светодиода к такому источнику питания – измерьте сопротивления резистора и потенциометра в этом положении.

Проверить диод очень просто, однако на практике бывают разные ситуации, поэтому возникает много вопросов, особенно у новичков. Опытный электронщик по внешнему виду определит параметры большинства светодиодов, а в ряде случае и их исправность.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

svetodiodinfo.ru