J'ai installé une photodiode BPW-21 comme indiqué ci-dessous:
La photodiode est activée par un faisceau laser oscillant. Je m'attendais à obtenir une transition nette de + 5V à 0V au point A lorsque le faisceau laser tombe sur la photodiode et une transition de 0V à + 5V lorsque le laser quitte la photodiode. Cependant, ce que j'obtiens réellement sur l'oscilloscope, ce sont de multiples transitions de 0 V à + 5 V qui durent quelques centaines de microsecondes avant de se fixer aux tensions attendues. Quelques exemples de traces sont ci-dessous:
Ma question: pourquoi la tension au point A "rebondit"? Que se passe-t-il dans la photodiode pour faire rebondir la tension entre + et + 5V avant de fixer la valeur attendue? Des idées
Abhishek
photodiode
debounce
Abhishek
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Réponses:
L'effet laser à semi-conducteur est décrit par deux équations différentielles partielles couplées de densité de porteurs et de densité de photons, les équations de vitesse .
La solution de ces équations se traduit par une relation d'intensité de courant non linéaire provoquant une oscillation de relaxation lorsque la diode est allumée.
Voir ici ou image suivante: (source de l'image: p. 45 de ce document)
Et ce que vous voyez, c'est exactement cette oscillation près du front montant du signal.
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Ce pourrait être une motion. Probablement à la source laser, mais cela pourrait aussi être à l'extrémité de la photodiode, même un ventilateur quelque part peut provoquer une sensibilité.
Cependant, si vous n'avez pas d'ouverture ou si vous n'avez pas la bonne ouverture, il est également possible d'obtenir des trajets laser parasites vers le capteur lorsque le laser traverse le carénage métallique du capteur ou se réfléchit à l'intérieur de l'agencement.
Si vous avez d'autres types de lasers à fenêtre optique, ils peuvent également rebondir à l'intérieur.
Une sensibilité excessive du circuit du détecteur vous causera également des problèmes. Pour de meilleurs résultats, vous voulez que le circuit du détecteur vous donne quelque part dans l'oscillation de 80 à 90% lorsqu'il est entièrement exposé et non submergé . Cela vous donnera une tolérance suffisante pour qu'il fonctionne sur une variété d'appareils et de conditions d'alimentation tout en vous offrant une plage de signal suffisante pour utiliser l'hystérésis appropriée.
OBSERVATIONS GÉNÉRALES:
Souvent, les gens pensent qu'ils doivent utiliser des lasers ponctuels pour la détection de position parce qu'ils pensent que les lasers sont merveilleux. La vérité est que, à moins que vous ne vouliez positionner quelque chose à distance, avec une précision <1 mm, l'utilisation d'un laser peut en fait vous causer plus de chagrin que l'utilisation d'une source de lumière moins cylindrique.
Avec les lasers, il est important d'aligner les deux extrémités. Avec une source lumineuse simple et un récepteur convenablement installé, il vous suffit de positionner le récepteur avec précision.
Les lasers ont tendance à ricocher. Il y a des occasions où le laser peut réellement rebondir autour de l'objet que vous attachez à mesurer et se retrouver tout de même sur le capteur. Pire, ils peuvent rebondir dans votre capteur.
Si le laser et le récepteur sont séparés de plusieurs mètres, vous pouvez avoir des problèmes thermiques. Un mouvement relatif entre eux en raison de l'expansion thermique de tout ce à quoi ils sont attachés peut faire que le laser manque complètement la cible. En fait, maintenir les deux extrémités couplées mécaniquement est un problème en général.
À de nombreuses reprises, j'ai trouvé prudent de défocaliser le laser afin qu'il arrive sous la forme d'un point de taille quart à l'extrémité du récepteur. L'ouverture sur le détecteur était suffisamment précise pour la tâche à accomplir, mais les problèmes d'alignement et de vibration ont disparu.
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Il y a un mouvement mécanique. Cela aura probablement des vibrations.
La sortie de la photodiode ---- ce que vous avez montré ---- est rail à rail car le laser est très intense. Placez un filtre entre le laser et le PD et obtenez une meilleure vue de l'énergie qui arrive.
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Je soupçonne que le faisceau laser pourrait être plus petit que la zone du PD. Si tel est le cas, alors que le faisceau se déplace à travers la zone, certaines parties de celui-ci peuvent conduire et ne pas conduire, provoquant le "rebond" apparent jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de PD soit activée pour allumer la diode. À sa sortie, l'effet est répété jusqu'à ce que le faisceau soit hors de toutes les zones du PD. Cela peut être vérifié en maintenant le faisceau stable et en utilisant quelque chose pour interrompre son chemin, au lieu de le déplacer à travers le PD.
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