Sensor de luz para detectar el nivel de luz

Para estabilidad y precisión, sugeriría un fotodiodo PIN de silicona (P-Intrinsic-N). El tiempo de respuesta en los microsegundos no es demasiado difícil con un buen diseño (querrá que la respuesta sea un orden de magnitud más rápido que el tiempo que la muestra está frente al sensor).

Phil Hobbs tiene un buen artículo aquí sobre el diseño de la parte frontal del fotodiodo. Es posible que solo necesite un amplificador de transimpedancia simple como este, utilizando el OPA128 (hay un error en el Esquema en la hoja de datos - la resistencia debe ir a la tensión de polarización de PD, hey nadie es perfecto).

si hay mucha luz disponible (por lo que puede usar una PD de muy baja capacidad), pero si necesita más, ese artículo (y su libro) son una buena guía.

Los resistores dependientes de la luz CdS tienen una sensibilidad realmente alta y son fáciles de usar, pero en general son demasiado lentos para medir algo de solo 1 ms de duración. Los sensores basados en diodos semiconductores son probablemente los más apropiados. También hay foto-multiplicadores, pero son más complicados y generalmente solo son apropiados cuando los niveles de luz son muy bajos.

Los diodos semiconductores se pueden usar de dos maneras diferentes para detectar la luz. Estos son el modo de avance, donde el diodo se usa como una célula solar, y el modo de retroceso, donde la luz causa efectivamente fugas a través del diodo de polarización inversa. El modo inverso es más lineal, pero generalmente necesita una amplificación considerable para obtener una señal útil. También puede obtener un fototransistor, que funciona como un fotodiodo, pero incluye alguna acción de transistor para multiplicar la corriente de fuga bruta por la ganancia de un transistor, todo en un dispositivo.

También debe considerar el espectro de lo que está tratando de sentir. La longitud de onda particular puede dictar un sensor particular. Tenga en cuenta que en un pellizco los LED pueden utilizarse como fotodiodos. Por lo general, estos responden a un rango estrecho de longitud de onda alrededor de lo que emiten en el modo LED normal.

Un fotodiodo debería darle la señal analógica que necesita. En cuanto a un componente exacto, deberá sopesar la cantidad de iluminación, la longitud de onda y probablemente otras cosas para seleccionar el mejor componente.

No puedo discutir con el uso de un fotodiodo PIN como han dicho otros. Sin embargo, considera otro problema ...

Luz ambiental y variaciones en el nivel de luz emitido por el dispositivo de iluminación. Necesitas tenerlos en cuenta en tu diseño.

Usaría un láser de baja potencia (ángulo de divergencia para satisfacer sus necesidades). Consideraría pulsarlo para superar los problemas de luz ambiental y utilizar un láser con fotodiodo incorporado para que pueda controlar con precisión la luz emitida.

Esto debería funcionar mejor y de forma más consistente que una fuente de luz continua no controlada.

Una cosa más, para una precisión constante, intente y controle la temperatura del fotodiodo receptor o considere una medición de dos fases en la que tome una medición de la intensidad de luz de referencia del láser sin la "cosa" que necesita medir para estar en la posición