Cómo conectar un sensor de fotodiodo IR en un circuito

En este post aprendemos cómo conectar correctamente un fotodiodo IR en circuitos como un circuito de sensor de proximidad. La explicación se presenta en forma de discusión entre uno de los lectores dedicados de este blog NVD y yo.

Aquí está la discusión que explica cómo conectar un fotodiodo en un circuito electrónico.

Verificación de la conexión del fotodiodo IR en un circuito

Pregunta : ¿Puede decirme si sigue el funcionamiento del circuito o no? Creo que la salida de ic es 5v. Quiero que la salida esté conectada a un relé de 12v en lugar de un zumbador ... ¿me puedes decir qué alteraciones debo hacer en el circuito?

Analizando el circuito

Responder:

(+) es el ánodo y (-) es el cátodo del fotodiodo. En otras palabras, el pin asociado con la placa más ancha dentro del fotodiodo será el cátodo, y el pin asociado con la placa más delgada dentro del fotodiodo será el ánodo.

• si está configurado correctamente, entonces debería funcionar. Sin embargo, el diagrama anterior tiene muchos errores y nunca funcionará. La configuración del fotodiodo IR con el opamp necesitará algunas modificaciones.
• Para configurar un relé, puede usar un BC547 / etapa de relé en la salida del opamp, la resistencia base fría es de 10K
• Para obtener información detallada sobre la etapa del controlador de relé, puede consultar el siguiente artículo: https://homemade-circuits.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html

Pregunta:

Ok, ¿hay algún terminal positivo y negativo para el receptor y transmisor de infrarrojos como LED? Soy nuevo en esto, por eso pregunto

Polaridad para fotodiodos de infrarrojos en transmisores

• Al igual que cualquier otro diodo, los fotodiodos de infrarrojos también tienen polaridad y deben conectarse en consecuencia.

Pregunta:

En el circuito, el fotodiodo está conectado con polarización directa. ¿Está mal? Por favor, compruebe señor.

Diagrama de circuito

Polaridad de la foto IR para el receptor

• La polaridad del fotodiodo IR del transmisor es correcta ... la polaridad del receptor es incorrecta , debe invertirse para el receptor como se muestra a continuación.

Pregunta:

señor, en primer lugar olvidé conectar el pin 3 de IC a la resistencia del receptor, luego le di un suministro de 12V, por lo tanto, el LED solo se enciende. Después de eso, conecté el pin 3 a la resistencia y le di 9V. Ahora se enciende el led cuando giro la resistencia variable hacia un lado. El LED no se enciende cuando se acerca un obstáculo.

¿Puede quemarse un fotodiodo IR?

Conecté todo correctamente y aún así no funciona, ¿existe la posibilidad de que el IC o el fotodiodo se queme cuando lo conecto a una fuente de 12V? ¿Tiene algún diagrama de circuito para el sensor de proximidad IR?

Por favor ayúdeme señor.

Responder

• El fotodiodo nunca se quemará mientras esté conectado en serie con una resistencia.

Entonces, ¿por qué el fotodiodo del receptor no responde?

Responder:

En el diagrama de arriba, el fotodiodo conectado con el opamp nunca podrá activar el opamp en respuesta a una señal infrarroja recibida,¿¿Por qué??

La forma correcta de conectar un fotodiodo con un Opamp

El voltaje generado por el fotodiodo del receptor en respuesta a las señales del fotodiodo del transmisor difícilmente estará en milivoltios , puede ser solo un par de milivoltios.

Aunque los amplificadores operacionales pueden ser sensibles para detectar incluso un par de milivoltios, la resistencia de 10K a través del pin n. ° 3 y la tierra anulará instantáneamente la pequeña señal de milivoltios, lo que hace imposible que el amplificador operacional lo detecte.

Por lo tanto, podemos asumir que es la resistencia de 10K la responsable de no permitir que el opamp detecte la señal de salida de los fotodiodos.

El siguiente diagrama muestra cómo conectar un fotodiodo correctamente con un opamp de modo que responda eficazmente a las señales de cualquier fuente transmisora ​​de fotodiodo IR:

En el diagrama anterior, podemos ver que la resistencia anterior de 10k en el pin no inversor del opamp se reemplaza con un capacitor de bajo valor, y ahora esto permite que el opamp responda a las señales generadas por los fotodiodos Rx, Tx.

De hecho, el opamp todavía respondería sin el capacitor, sin embargo, nunca es aconsejable mantener las entradas de un opamp flotando mientras está encendido, por lo tanto, el capacitor conectado a tierra se asegura de que la entrada en cuestión del opamp nunca permanezca flotando y sea propensa a señales parásitas. .

Puede pensar que el capacitor podría reemplazarse con una resistencia de alto valor, del orden de muchos Meg Ohms, lo siento, eso tampoco podría ayudar, eso nuevamente prohibiría que el opamp detecte las señales del fotodiodo y, en última instancia, el capacitor de bajo valor resulta en ser la elección correcta.

Conexión de fotodiodo para activar un relé

El detector de fotodiodo basado en opamp que se muestra arriba se puede actualizar aún más para activar una etapa de relé integrando una etapa de controlador de relé como se muestra en el siguiente diagrama:

Comentarios del Sr. Norman Kelley (uno de los ávidos lectores de este blog):

Hola, Swagatam,

He estado buscando un circuito que me avise cuando alguien entra en mi patio y en la terraza delantera.

Los repartidores dejan cosas en la terraza delantera y no tocan el timbre de la puerta, así que no sé que mis paquetes están en la terraza. Además, por la noche, me gustaría saber si alguien entra en mi patio.

Diseñé un circuito con un PIR y un TX / RX inalámbrico para reproducir un mensaje dentro de mi casa. Todo funciona, pero hay muchos disparadores falsos y eso vuelve loca a mi esposa.

Supongo que las señales de RF están activando el PIR. Intenté separarlos unos centímetros y ayudó, pero no lo suficiente. Entonces, decidí mirar IR para detectar a la persona que abre la puerta del patio y luego transmite de forma inalámbrica ese disparador. Quería hacer un haz de infrarrojos, pero requiere más componentes que no tengo en este momento.

Entonces, decidí que un IR de proximidad funcionaría si colocaba el sensor en la puerta y ponía un reflector en la puerta que reflejaría el IR cuando se abriera la puerta.

Vi su circuito anterior 'Cómo conectar un sensor de fotodiodo IR'.

Abordé el circuito de pan y funciona bien. El único problema es que usa 50ma en modo de espera y 70ma cuando está activo.

El montaje remoto con fuente de alimentación de batería parece estar fuera de discusión a menos que haya una manera de reducir los requisitos de energía o tendré que hacer funcionar la unidad con bajo voltaje.

¿Alguna sugerencia o comentario? ¡Gracias por tu ayuda!
Norman Kelley

Mi respuesta:

Hola Norman,

El alto consumo podría deberse simplemente a los valores incorrectos de la resistencia del LED, intente usar 1K para el LED del transmisor y también para el LED indicador, el consumo total debe bajar a alrededor de 6mA