Světelný senzor je fotoelektrické zařízení, které převádí světelnou energii nebo fotony (které se mohou pohybovat od infračerveného po ultrafialové spektrum) na elektrický (elektronický) signál. Světelný senzor generuje elektrický výstupní signál mající energii odpovídající energii příchozího světla. Světelné senzory se také nazývají fotosenzory nebo fotoelektrické senzory.
Obsah
Jaký je princip činnosti světelných senzorů?
Princip činnosti světelného senzoru je založen na vnitřním fotoelektrickém jevu, který říká, že když jsou světelná energie nebo fotony bombardovány na kovový povrch, může to způsobit excitaci volných elektronů a vyskočení z kovu, což má za následek tok elektrony nebo elektrický proud. . Množství vyrobeného proudu závisí na energii fotonu (tj. na vlnové délce světla). K emisi elektronů z kovového povrchu dochází až poté, co světlo dosáhne určité prahové frekvence, která odpovídá minimální energii potřebné pro elektrony k přerušení kovových vazeb. Znázornění ostřelování fotony, které vede k emisi elektronů z povrchu kovu. Zdroj obrázku: Ponor, Fotoelektrický jev v pevných látkách – schéma, CC BY-SA 4.0
Jak funguje světelný senzor?
Fotocitlivý prvek se skládá z fotoelektrické trubice s velmi vysokou přesností. Uvnitř fotovoltaické trubice je malá plochá kovová deska sestávající ze „dvou trubic jehlového typu“. Vystavení konců fotovoltaické trubice světlu při použití zpětně fixovaného tlaku vede k uvolnění elektronů nebo elektrického proudu. Vznik elektrického proudu nebo změna elektrického proudu prokazuje přítomnost světelné energie, tzn. vnímá světlo.
Jaké typy světelných senzorů existují?
Světelné senzory mohou být několika typů. Tyto senzory mohou generovat energii buď za přítomnosti světla, nebo s různými jinými elektrickými vlastnostmi. Nejběžnějšími typy světelných senzorů jsou fotobuňky, fotodiody, fotorezistory a fototranzistory.
Fotovoltaické články:
Fotovoltaické články, jak již název napovídá, se řídí principem fotoelektrického jevu k přeměně světelné energie přímo na elektrickou energii. Tyto články produkují elektromotorickou sílu úměrnou přijaté zářivé energii. Nejpopulárnější unijunction křemíkové články generují maximální napětí naprázdno přibližně 0.5 až 0.6 voltů. Solární články využívají jako fotovoltaický materiál selen.
Fotovoltaické články kromě výroby a uchovávání elektřiny fungují také jako fotodetektory. Podobnou funkci plní fotovodivé a fotoemisní články. Krystalický křemíkový solární fotovoltaický článek. Zdroj obrázku: Neznámý autor, Solar Panel, označeno jako public domain, více na Wikimedia Commons
fotodiody:
Fotodiodové světelné senzory jsou diody, které přeměňují světelnou energii na tok elektronů. Fotodiody jsou srovnatelné s konvenčními diodami PN přechodu, ale namísto neprůhledného těla mají tyto diody průhlednou čočku pro zaostření světla na přechod PN. Tyto diody jsou citlivější na světlo s delšími vlnovými délkami, tedy na světlo patřící do červeného a infračerveného spektra, než na viditelné nebo ultrafialové spektrum. Nejčastěji používanými materiály v takových diodách jsou křemík a germanium. Protože jsou fotodiody citlivé na infračervené světlo, jsou široce používány v medicíně. Fotodiody Horní (germanium), tři spodní (křemík). Zdroj obrázku: http://Ulfbastel (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fotodio.jpg), “Fotodio”, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode
Fotorezistory:
Fotorezistory jsou také známé jako rezistory závislé na světle nebo LDR. Fotorezistory jsou zařízení, která mění svůj odpor v závislosti na množství přijaté světelné energie. Čím nižší je intenzita světla, tím vyšší je odpor. Je to proto, že více světla (intenzita) poskytuje větší tok elektronů a tím i menší odpor. Články sulfidu kademnatého (vysokoodporový polovodičový materiál) citlivé na infračervené světlo se primárně používají ve fotorezistorech. Někdy se také používají materiály jako indium antimonid (InSb), selenid olovnatý (PbSe) a sulfid olovnatý (PbS). Fotoodporům trvá podstatně déle (asi několik sekund), než reagují na exponované světlo.
Fototranzistory:
Fototranzistory lze klasifikovat jako zesílené fotodiody. Fototranzistory mají PN přechod kolektor-báze s obráceným předpětím, který je vystaven zářivému zdroji světelné energie. Fototranzistory jsou mnohem citlivější (asi 50-100krát) ve srovnání s fotodiodami díky zesílení. Fototranzistory mají bipolární tranzistory NPN s elektricky nezapojenou bází. Zde je zářivá světelná energie zaostřena na základnu pomocí průhledné čočky. Fototranzistory jsou široce používány v mobilních telefonech a automobilech. Symbol fototranzistoru NPN. zdroj obrázku: I, PhototranzistorSymbol, CC BY 3.0
Jaké jsou aplikace světelného senzoru?
V průběhu let byly světelné senzory používány pro různé aplikace, jako jsou:
Solární:
Fotovoltaické články se běžně používají jako solární články k výrobě elektřiny. V průběhu let, kdy se využívání obnovitelné energie stalo velmi populární, sehrály solární články mimořádně důležitou roli. S vynálezem solárních panelů bylo možné dodávat elektřinu do vzdálených míst.
Spotřební elektronika:
Světelné senzory se používají k provádění široké škály funkcí v chytrých telefonech a tabletech. Pohybové senzory a senzory automatického jasu v chytrých telefonech používají světelné detektory, jako jsou fototranzistory. Zařízení na dálkové ovládání, která pracují v infračerveném světle, také využívají k plnění svých funkcí fotodiody.
Auta:
Světelné senzory nebo světelné detektory se v automobilech používají k detekci okolního světla. Tyto detektory automaticky zapnou světlomety vašeho auta, když se setmí. V dnešní době se pro zajištění bezpečné jízdy a parkování u některých modelů aut používají také světelné detektory.
Bezpečnostní zařízení:
Světelné senzory se běžně používají při manipulaci s nákladem, aby se zajistilo, že krabice jsou správně utěsněny nebo ne. Některé typy pohybových senzorů také využívají světelné detektory, které detekují změny světelné expozice. Fotodiody se také používají v detektorech kouře v kancelářích, na letištích, ve vlacích atd.
Zemědělské stroje:
S pokrokem technologie přispěly světelné senzory také v oblasti zemědělství. Tyto senzory detekují množství okolního světla a aktivují zavlažovací systém. Světelné senzory aktivují postřikovače pouze při nízké intenzitě slunečního záření, aby byla zajištěna dostatečná hydratace plodin.
Ahoj všichni!
Jak již víte, mám v autě nainstalovanou výměnu klimatizace a vše by bylo v pořádku, ale stále jsem nevyřešil jeden problém – kód 21 (senzor slunečního světla).
Informace pro ty, kteří nevědí, jak diagnostikovat systém klimatizace:
Podle tabulky z manuálu (citované na začátku) může být porucha v:
1.Kabelový svazek
Telefonát ukázal, že je vše v pořádku.
2. Senzor sluneční aktivity
V návodu je krátký záznam o kontrole tohoto snímače.
Zkontroloval senzor
— 20K režim, „+“ sonda na 1, „-“ sonda na 2, vodivost 1 (nekonečno)
— Režim 20K, sonda „+“ na 2, sonda „-“ na 1, žádné světlo, vodivost 13,71 kOhm:
— Režim 20K, sonda „+“ na 2, sonda „-“ na 1, je světlo, vodivost 16,67 kOhm:
3. Zesilovač klimatizace
S víceméně snesitelnou znalostí angličtiny jsem nahlédl do své rodné příručky a katalogů a nakonec jsem zjistil, že zesilovač je vlastně samotná klimatizační jednotka.
Nemyslím si, že by se v něm mohlo něco zlomit.
V důsledku toho dostávám následující akční plán:
1. Porazte tu odpornou ropuchu, která mě dusí, abych zaplatil 1340 rublů za nový senzor;
2. Pokud výměna snímače problém nevyřeší, musím najít auto, které při kontrole nemá chybu 21 a nainstalovat jeho řídicí jednotku pro testování (bylo by logičtější začít s tímto, ale z nějakého důvodu jsem jsem si jistý, že problém je v senzoru).
Ropucha vyhrála a nyní jsem šťastným majitelem zcela nového senzoru sluneční aktivity [88625-47031]
Zajímavé je, že označení na tomto senzoru je 4H a ten, který mám, je 1J
Zmateně jsem znovu prozkoumal katalogy pro všechny úrovně výbavy Selick ve všech 4 regionech. Výsledkem je stejné číslo článku pro Evropu a Japonsko, bez ohledu na konfiguraci a rok – [88625-47031].
Prohrabal jsem se na internetu a našel fotografie tohoto senzoru s označením 8L, 2F, 9I
Co tato označení znamenají? Nejasný.
Diskutováno v klubu Selika
Zkontroloval jsem tyto senzory multimetrem a dostal jsem podobná čísla. Tohle mě mátlo.
Nakonec jsem se stejně rozhodl nainstalovat nový senzor a uvidíme, co se stane.
Dorazil jsem do Zullovy garáže.
Cestou jsem zachytil obrázek ze série nacpaní do šmejdů:
Ano, v autě jsou koně nebo poníci, tomu nerozumím
Nejprve jsme začali s korekčními čipy [90980-11016], o kterých jsem psal v předchozím příspěvku.
Děkujeme společnosti Zull za přizpůsobení kolíků pro tuto funkci.
Bylo to:
Po vyzkoušení vše funguje, super!
Nyní je řada na řídicím čipu osvěžovače vzduchu [90980-10431]. V minulém příspěvku jsem mluvil o své epické honbě za tímto čipem. A nyní nadešel její čas.
Nejprve jsem se lekl, že standardní piny z původní kabeláže se do tohoto čipu nevejdou. Došlo k pokusu opilovat vyčnívající hrbolky na čepu
Nepomohlo. Dokonce jsme zkoušeli vkládat piny počítače, ale také bezvýsledně. Odznaky z katalogu TOYOTA nemají kupodivu nic společného s nativními odznaky TOYOTA.
A pak se mě Zull ptá – kamaráde, zkusil jsi vůbec čip na tlačítku?
Samozřejmě jsem to neudělal
V důsledku toho se objevila zárubeň:
Ten trik je špatný!
Jak to? Toto byl jediný čip s vhodnými parametry z katalogu TOYOTA!
Frustrovaný jsem si vyfotil rozměry pro čip v tlačítku a rozhodl se pokračovat v honbě za čipem
Ale Zull nebyl spokojen s tímto výsledkem. I když jsme se už prohrabávali Selickovými copánky, které si nechal při hledání požadovaného čipu, rozhodl se hledání zopakovat.
Když zrychlil, ponořil se do krabice s dráty a čipy a na nějakou dobu zmizel z dohledu. O minutu později se vynořil s požadovaným čipem v zubech.
Dělat si srandu
Vytáhli jsme klubko copu a asi 2 minuty jsme se s ním pohrávali. Náhodou jsem našel podobný trik, ale bohužel táta (třeba máma). Ale Zull ji poznal a řekl, že její matka by měla být v oblasti multiplexového bloku. Když jsem to našel v pozlátku drátů, byl nalezen stejný čip!
Následuje epická fotografie Zulla, jak kontroluje, zda čip pasuje do tlačítka
Čip dorazil!
Ukázalo se, že jsem strávil téměř půl roku hledáním správné funkce a celou tu dobu jsem ji měl prakticky pod nosem!
Čip má označení E57 12181
Na základě skutečnosti, že standardní čipy TOYOTA mají na začátku čísla článku číslo 90980, dostávám číslo článku čipu [90980-12181].
Díval jsem se do katalogu TOYOTA NÁVOD NA OPRAVU SVAZKU 1991-2005, žádná taková funkce tam není.
Obecně si teď nejsem ničím jistý, ale vím jistě, že hon na čip skončil
Připojím to ke svým drátům a získám tovární řešení
Ještě jednou velké díky Zullovi za trik!
Nyní je vše v mém autě spojeno s čipy, hurá!
Malý doplněk, našel jsem další katalog, kde je tato funkce dostupná. Teď to využiju.
Je čas zjistit senzor sluneční aktivity.
Připojuji nové čidlo místo starého, vystavuji pražícímu slunci (+33 stupňů) a zapínám kontrolu chyb klimatu.
Hurá!
Nyní dlaní blokuji světlo k senzoru
Chyba 21, vše je jak má být!
Zkontroloval jsem to ještě několikrát:
Ne: 00
Tma: 21
Rozhodl jsem se pro vyčištění svědomí připojit starý senzor a také zkontrolovat chyby. Získal stejný výsledek. JAK TO? Zull a já jsme opakovaně kontrolovali mé klima na chyby a vždy tam byla chyba 21! Auto jsme vystavili slunci, svítili silnými baterkami, ale bez výsledku.
Buď bylo dneska obzvlášť zlé slunce, nebo nějaká magie, ale výsledek byl stejný – ropucha měla pravdu.
Senzory jsme opět zkontrolovali multimetrem podle návodu.
— režim 20K, „+“ sonda na 1, „-“ sonda na 2, vodivost 1 (nekonečno);
— režim 20K, sonda „+“ na 2, sonda „-“ na 1, žádné světlo, vodivost 1 (nekonečno);
— Režim 20K, sonda „+“ na 2, sonda „-“ na 1, je světlo, vodivost má tendenci k 9 kOhm.
Přesvědčte se sami, na fotografiích na začátku záznamu jsou úplně jiná čísla! Jak to? Nerozumím ničemu.
Dobře, našroubuj to, hlavní je, že mi klima funguje a jak se ukázalo, předtím fungovalo správně.
Takové jsou věci.
