¿Fototransistores de área activa grande? ¿Y pueden las células solares ser un reemplazo?

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Mis amigos y yo estamos tratando de construir un arma láser impulsada por arduino como un ejercicio de aprendizaje. Actualmente estamos utilizando un fototransistor para interrumpir la luz láser y reproducir música.

Sin embargo, el área de activación del fototransistor parece ser muy pequeña y requiere que se coloque con bastante precisión en la trayectoria del haz.

No puedo buscar algo como los fototransistores de gran área de activación ... ¿si existen?
¿O es posible usar algún tipo de dispositivo de lente (que debería ser barato) para enfocar la luz desde un área más amplia hacia el transistor?

Como otra posibilidad, también me gustaría examinar las células solares. Ya que el área es bastante adecuada son perfectos para mi aplicación. Sin embargo, no sé si su tiempo de respuesta sería lo suficientemente rápido (cerca del fototransistor) y, en segundo lugar, ¿de dónde obtengo una sola célula solar? Dado que el láser es solo un punto en la celda, usar un panel solar es bastante inadecuado para mi propósito.

Más detalles: lo siento por no tenerlos antes.

Tengo un láser verde de 8 mW (la potencia no es precisa, la saqué de un proyector doméstico, pero estoy haciendo mi trabajo)

Incidimos el láser en un espejo, que está siendo girado por un motor paso a paso. Actualmente, 4 pasos en el sentido de las agujas del reloj y luego 4 en el sentido contrario a las agujas del reloj con un retraso de alrededor de 4 ms en cada paso. Esto produce 4 haces de láser a partir de un solo haz.

Como selección, actualmente estoy usando un fototransistor con Vcc. en el colector, y un emisor conectado a tierra a través de la resistencia con una base flotante.

Cuando el fototransistor se usa para bloquear uno de esos láseres, si el láser cae en el área de activación del fototransistor, se desvía y puedo leer eso. Esto, combinado con el número de paso del motor paso a paso, me permite determinar qué rayo se está interrumpiendo (se da cuenta de que solo hay 1 rayo a la vez)

El problema es que, como el área de activación del fototransistor es bastante pequeña, es un inconveniente colocarlo en línea con el láser. Esto crea una experiencia de usuario no interactiva. Necesito remediar esto.

    
pregunta Dhruv Kapur

4 respuestas

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Para un fotodetector algo más grande, use un paquete de 10 mm, con orificio pasante, difuso (no transparente al agua), verde como su sensor.

Algo como éste :

LadifusiónproporcionaráunamejordeteccióncuandoelláserestáfueradelejeconrespectoalLED,encomparaciónconunoclarocomoelagua.

LarazónparausarunLEDverdeesquelosLEDcuandoseusancomofotodetectoressonmássensiblesasuemisiónpredominante:ondaolongitudesdeondaligeramentemáscortas.

Veaesteenlace LED como un sensor de luz , que toca lo anterior.

    
respondido por el Anindo Ghosh
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Como usted dice, el láser es un punto pequeño, por lo que solo brillará en una pequeña fracción de una célula solar a la vez. Me parece que tienes que arreglar tus problemas mecánicos de todos modos para que las vigas estén donde el jugador espera que estén. Cuando lo hagas bien, un detector del tamaño de T1-3 / 4 LED debería ser lo suficientemente grande. No querrás que el láser esté mal alineado por más que el radio de uno de estos de todos modos. Si puede tolerar un poco más de inclinación, agregue un difusor sobre el sensor.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Me parece que el rayo láser está en uno de los cuatro ángulos, por ejemplo, para simplificar: -

0º, 10º, 20º y 30º. Digamos también que tiene una divergencia de haz de 1º.

Ahora el problema con esto es que hay espacios intermedios en los que no ocurre nada, por lo que haría que el motor paso a paso los rellene con muchas más subdivisiones. Entonces, de -4º a + 4º alrededor de cada posición de la nota, la nota sería pura. En las 2º áreas entre notas puede silenciar la nota.

No creo que nadie deba creer que tocar un instrumento musical sea fácil, pero si piensas en una guitarra, puedes sostener la nota con un dedo detrás de uno de los trastes y, siempre que estés directamente detrás del traste o casi todo el camino de regreso al traste que dictaría el siguiente semitono más bajo, ¡funciona!

Lo mismo con un piano: no tienes que pulsar la tecla exactamente en el punto muerto, puedes estar un poco a la izquierda o a la derecha.

Si desarrolla el posicionamiento del láser de esta manera, tendrá un montón de ángulos que corresponden exactamente a la misma nota y tal vez pueda desarrollar efectos de vibrato dentro de la misma nota al "tambalear" el foto-transistor (en la mano). ) para crear esto.

¿Alguna vez has buscado en google qué es un analgésico? Esto usa una onda EM para detectar las posiciones de las manos y producir notas con un rango de frecuencia decente y un rango de amplitud decente. Una mano controla la frecuencia (tono) mientras que la otra controla la amplitud.

En resumen, se necesitan más posiciones de láser con un poco más de sofisticación en la interpretación de las posiciones. ¡Me gustaría escuchar una demostración cuando lo tengas funcionando, en serio!

    
respondido por el Andy aka
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He utilizado fragmentos de una célula solar rota, de aproximadamente 1 cm cuadrado, para una captación láser. Era bueno para audio de gama media, aunque no tenía ninguna razón para probarlo exactamente. Las células solares excedentes son bastante populares para hacer paneles de fabricación casera, por lo que no deberían ser demasiado difíciles de encontrar.

Tendría que combinar la célula solar con un transistor para duplicar lo que estaba haciendo su foto-transistor, por supuesto.

Sin embargo! .. Acabo de recibir el comentario del láser de 8mW. Eso es demasiado como para destellar alrededor de los pedacitos de silicio reflectantes de mano, así que omita el fragmento de célula solar. ¡No uses anillos cuando juegas, tampoco!

Por otra parte, si solo desenfoca un poco su láser, para que se extienda tanto como la incertidumbre de su ubicación de recolección, también funcionaría. Con un diodo láser, eso implicaría simplemente empujar (o desatornillar) la lente de colimación hacia adentro (o hacia afuera) un poco.

Finalmente, puedes poner un difusor frente al fototransistor, como este:

NoséelQEdesudetector,adivinemosquees 0.44 A / W * (Q = 200) = 88 A / W, y la apertura del transistor, digamos 3 mm. Con la tarjeta a 100 mm de distancia y 8 mW dispersos en esterilizadores de 4 pi, eso da (9e-4 / 4pi) * 8 mW = 0.6uW o 4.5uAmp.

Resulta que el fototransistor que se muestra es probablemente este. BPW14N a 1 mA por mW / cm ^ 2, para obtener la misma 4.5uA actual, necesita 4.5uW / cm ^ 2. Eso es 8mW dispersos en una esfera de radio 12cm. Así que mi conjetura fue bastante cercana.

Eso te dará 0.45V con una resistencia de 100K. Lo suficientemente cerca como para considerar configurarlo e intentarlo. Creo que 100 mm está demasiado lejos, intente 20 mm o menos.

    
respondido por el Bobbi Bennett

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