Mejor resolución con fotodiodo (LTR-536AD)

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Quiero construir algo como un sensor de niebla.

Estoy usando un láser y en el otro extremo (~ 20m) tengo un fotodiodo LTR-536AD. Enganché el fotodiodo a un arduino y estaba monitoreando el voltaje.

Mi problema: cuando hay luz ambiental, la lectura analógica es ~ 640. Cuando golpeo el sensor con el láser se trata de ~ 620.

¿Cómo puedo aumentar la resolución?

    
pregunta Felix Kunz

2 respuestas

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Necesita medir solo el cambio en algunas propiedades causado por su "niebla". Esto generalmente es un cambio en la intensidad, convertido a un voltaje por un fotodiodo y un amplificador de transimpedancia y medido. Está percibiendo cambios en \ $ \ mu_s \ $ (coeficiente de dispersión) que produce cambios en la intensidad.

Debe eliminar cualquier efecto no causado por la "niebla": cambio en la iluminación ambiental, etc.

Algunas sugerencias son:

  1. Elija una longitud de onda donde la intensidad del haz detectado se modifique al máximo (@Janka sugiere correctamente una longitud de onda azulada corta, pero esto puede no ser posible ya que las fuentes de luz láser azul son más caras)
  2. Filtre la luz que no tiene la longitud de onda anterior: si está usando luz azul, cualquier luz roja en el detector es ruido y debe ser rechazada. Utiliza un filtro óptico para eliminarlo. Cuanto más estrecho, mejor, pero los filtros de banda estrecha son caros. (Es necesario asegurarse de que el cambio de temperatura en el láser no cambie la onda para desviarse de la banda de paso.
  3. modular la luz. Esto le permite acoplar el amplificador y ahora las compensaciones de CC no son un problema. (No desea medir un pequeño cambio en la parte superior de un gran desplazamiento) Cuando detecte la luz, use un amplificador de bloqueo y puede reducir el ancho de banda de detección (es decir, un promedio de muchos) para que su SNR mejore a medida que disminuye el BW. Puede modular una frecuencia que no está relacionada con la alimentación de la red y puede eliminar la interferencia causada por la iluminación de la habitación. Evita el ruido \ $ 1 / f \ $ en el detector.
  4. Alternar entre la señal y el fondo. Mida su fondo de detección por un segundo, encienda su láser y mida nuevamente por un segundo.
  5. Maximiza tu señal. Use varios espejos para que la longitud del camino a través de la niebla sea lo más larga posible.
  6. Haz que la fuente de luz sea lo más brillante posible. Entonces está lejos de las fuentes de ruido térmico en los circuitos de detección. Quieres que el ruido del disparo sea limitado.
  7. Colime la luz del láser: use una lente para llevar esos rayos paralelos al fotodiodo, para hacer que el campo de visión angular (lo que ve el fotodiodo) solo sea el de la fuente.
  8. Póngalo en una caja donde la niebla pueda entrar, pero la EMI o la luz parásita no. (Al igual que un detector de humo)
  9. Haz que todo sea sólido. El sistema no debe ser sensible a la temperatura, vibración, etc.
respondido por el D Duck
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Use un tubo de lente para mantener la luz ambiental fuera.

Además, una mejor manera de medir la niebla es usar un LED azul y medir en qué medida la niebla desvía la luz. Puede lograr esto utilizando una línea / espiral escalonada de varios fotodiodos. Esto le da una medida más precisa. Un módulo de cámara barato es una alternativa en la actualidad.

(¿Por qué azul? Porque es lo más divergente.)

    
respondido por el Janka

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