Ο φωτισμός με ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιεί φωτοδίοδοι για ανίχνευση χαμηλού φωτισμού.
Μια φωτοδίοδος είναι ακριβώς το αντίθετο από ένα LED. Αντί να εκπέμπει φως, η φωτοδίοδος απορροφά φως και παράγει ρεύμα. Αυτό το ρεύμα μπορεί να αυξηθεί εάν εφαρμοστεί τάση στη φωτοδίοδο, η οποία είναι μια διαδικασία που ονομάζεται πόλωση. Τεχνικά, η φωτοδίοδος έχει αντίστροφη πόλωση, που σημαίνει ότι η τάση ταξιδεύει μέσω αυτής από την κάθοδο στην άνοδο -- την αντίθετη κατεύθυνση ενός LED. Ομοίως, το ρεύμα που παράγεται ονομάζεται αντίστροφο ρεύμα και η ποσότητα που παράγεται εξαρτάται από τη φωτεινότητα του φωτός. Η φωτοδίοδος είναι πολύ χρήσιμη γιατί, με μερικά άλλα εξαρτήματα, μπορεί να λειτουργήσει ως φωτοευαίσθητος διακόπτης που μπορεί να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει τμήματα ενός κυκλώματος.
Δοκιμή μιας μη μεροληπτικής φωτοδιόδου
Βήμα 1
Τοποθετήστε τη φωτοδίοδο στο breadboard. Ο προσανατολισμός των ποδιών (καρφίτσα) δεν είναι σημαντικός.
Το βίντεο της ημέρας
Βήμα 2
Τοποθετήστε την αντίσταση 100 ohm στο breadboard και συνδέστε κάθε σκέλος της σε ένα πόδι της φωτοδιόδου.
Βήμα 3
Συνδέστε τους ανιχνευτές του ψηφιακού πολύμετρου στα πόδια της αντίστασης.
Βήμα 4
Γυρίστε το μετρητή στη μικρότερη ρύθμιση τάσης (millivolts) και θα δείτε μια ένδειξη πολύ χαμηλής τάσης.
Βήμα 5
Καλύψτε και ξεσκεπάστε τη φωτοδίοδο με το χέρι σας. Παρατηρήστε την αλλαγή στην ένδειξη τάσης. Η ένδειξη πρέπει να μειώνεται όταν καλύπτεται η φωτοδίοδος και να αυξάνεται όταν είναι ακάλυπτη.
Αντίστροφη πόλωση φωτοδιόδου
Βήμα 1
Τοποθετήστε τη φωτοδίοδο στο breadboard και σημειώστε τη θέση του μακρύτερου σκέλους (την άνοδο).
Βήμα 2
Συνδέστε το θετικό (κόκκινο) καλώδιο του κλιπ μπαταρίας εννέα βολτ στην κάθοδο (κοντό πόδι) της φωτοδιόδου.
Βήμα 3
Συνδέστε το ένα σκέλος της αντίστασης 100 ohm στην άνοδο (μακρύτερο σκέλος) της φωτοδιόδου και συνδέστε το άλλο σκέλος αντίστασης στο αρνητικό (μαύρο) καλώδιο του κλιπ μπαταρίας.
Βήμα 4
Συνδέστε τους αισθητήρες του πολύμετρου στα πόδια της αντίστασης.
Βήμα 5
Καλύψτε και ξεσκεπάστε τη φωτοδίοδο, παρατηρώντας την ένδειξη του μετρητή. Θα λάβετε υψηλότερη ένδειξη τάσης με μια αντίστροφη πόλωση φωτοδίοδος και ίσως χρειαστεί να τοποθετήσετε το μετρητή σε ρύθμιση υψηλότερης τάσης.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
Ηλεκτρονική breadboard με καλώδια σύνδεσης
Ψηφιακό πολύμετρο
Φωτοδίοδος γενικής χρήσης (δύο ακίδες)
Μπαταρία εννέα βολτ
Υποδοχή κουμπώματος μπαταρίας εννέα volt
1 αντίσταση 100 ohm
Υπόδειξη
Μπορείτε επίσης να μετρήσετε το ρεύμα που παράγεται με το μετρητή. Συνδέστε το μετρητή σε σειρά, μεταξύ της ανόδου της φωτοδιόδου και του σκέλους της αντίστασης. Ρυθμίστε το μετρητή στην τρέχουσα ρύθμιση ("I" ή "amp") για να λάβετε μια ένδειξη.
Δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση μικρότερης ή μεγαλύτερης τιμής εάν δυσκολεύεστε να κάνετε ανάγνωση.
Προειδοποίηση
Εάν η μπαταρία, η φωτοδίοδος ή η αντίσταση ζεσταθεί ή αν παρατηρήσετε μια μυρωδιά καμένου, αποσυνδέστε αμέσως την μπαταρία. Αφήστε τα πάντα να κρυώσουν και ελέγξτε ξανά τις συνδέσεις σας. Εάν συμβεί ξανά, μπορεί να είναι ελαττωματική φωτοδίοδος ή η αντίσταση πρέπει να είναι μεγαλύτερη σε τιμή για να περιοριστεί το ρεύμα στο κύκλωμα.
