سنسور ال‌ای‌دی

محتویات

• ۱ LED به عنوان سنسور نوری
• ۲ سنسورهای نور محیط
• ۳ ارتباطات دو سویه
• ۴ منابع

LED به عنوان سنسور نوری

از LED میتوان به عنوان دیود نوری برای تشخیص نور و انتشار آن استفاده کرد. این قابلیت LED برای تشخیص نور محیط و ارتباطات دو سویه به کار می رود. استفاده‌های این چنین از LED برای ما اهمیت بسیاری دارد زیرا می توان بدون تغییر زیاد و با هزینه کم از آن در مدارهای مختلف استفاده کرد.

LED دیودی است که صرفاً برای انتشار بهینه نور dope شده است و لایه محافظ بی رنگی دارد در نتیجه اگر از آن همانند دیود نوری که تقریباً ساختار یکسانی دارد استفاده شود، led کاربرد مداری یکسانی خواهد داشت.

دیودهای نوری 5 میلی متری در سه رنگ قرمز، سبز و آبی

به عنوان یک دیود نوری، LED به طول موج‌های مساوی یا کوتاه تر از طول موج ذاتی اش (طول موجی که ساطع می کند)حساسیت نشان می دهد. حساسیت LED به نورخاص و طول موج ساطع شده اش، در اصل به جذب مادهٔ بدنهٔ LED و عمق پیوند بستگی دارد. برای LEDهایی با جذب بدنه ای پایین، حساسیت نوری در بیشترین طول موج، پایین است در نتیجه تولید جفت‌های الکترون-حفره نیز پایین می باشد. برای مثال LED سبز به نور آبی و کمی نور سبز، حساس است اما به نور زرد و قرمز حساسیتی نشان نمی‌دهد، علاوه بر این LED را می توان به صورت ترکیبی، در مدار به کاربرد به نحوی که از آن هم برای انتشار نور و هم تشخیص نور به صورت هم زمان استفاده کرد.

کاربردهای متفاوتی برای این نوع کارکرد دیود نوری پیشنهاد و هم چنین به کار برده شده است از تشخیص ساده نور در محیط گرفته تا ارتباطات کامل دو طرفه با استفاده از تنها یک LED. اکثر این کاربردها از تکنولوژی خوبی برخوردارند زیرا در عین قابلیت استفاده چندکاره دارای قیمت نسبتاً پایینی هستند.

سنسورهای نور محیط

LEDها تا به حال برای سنسور نور محیطی مورد استفاده قرار گرفته اند. برای مثال، backlight کنترل از راه دور هوشمند یکی از کاربردهای مدار LED دوطرفه می باشد.ایدهٔ این مدار، روشن کردن backlight قبل از فشار دکمه توسط کاربر می باشد.هم چنین برای صرفه جویی نیرو، ما می خواهیم تنها زمانی که به اندارهٔ کافی محیط تاریک بوده و نیاز به روشنایی است،backlight مربوطه روشن شود.این backlight توسط سنسور خازنی تنها در غیاب نور محیط روشن می شود. LED نورگیر خود به عنوان سنسور نور محیط نیز به کار میرود. لازم به ذکر است که این نوع استفاده‌های چند جانبه برای LED هزینه چندانی در بر ندارد.

کاربرد دیگر سنسورهای نور محیط در لپ تاپ‌ها و موبایل‌ها جهت تشخیص شرایط نوری محیط و تنظیم backlight صفحه جهت ایجاد سطوح مناسب برای بیننده می‌باشد که این محدوده (سطوح مناسب)بستگی به نور اتاق دارد.همانطور که مشخص است نور صفحه با افزایش نور محیط می بایست افزایش یابد.در موبایل، سنسور نور محیط زیر شیشهٔ پوشش حفاظتی واقع شده است به خاطر این حفاظت بیشتر، نور محیط تضعیف می شود، این تضعیف، میزان نور اندازه گیری شده را کاهش می دهد که نیازمند یک راه حل در نور کم است، که در این مورد بهترین انتخاب برای سنسور مربوط،photodiode با یک ADC می باشد.

ارتباطات دو سویه

از LED میتوان هم به عنوان منتشر کننده و هم گیرنده نور استفاده کرد. این بدین معناست که ادواتی که از تنها یک LED استفاده میکنند میتوانند با ادوات مشابه خود ارتباط دو سویه برقرار کنند. با استفاده از این تکنولوژی، میتوان از LEDهای چند منظوره که در دستگاههای برقی خانگی و کامپیوتر و وسلایل برقی دیگر جا سازی شده اند در ارتباطات دو سویه استفاده کرد.

یک کاربردLED تکی برای برقرار کردن ارتباط دو سویه در مخابرات فیبر نوری است. در مخابرات فیبر نوری پلاستیکی متداول، از فیبر نوری تکی برای ارتباط یک سویه استفاده میشود. این به این دلیل است که یک LEDفرستنده در یک طرف فیبر، و دیود نوری گیرنده در طرف دیگر آن جاسازی میشود. به همین علت از دو فیبر برای برقرار کردن ارتباط دو سویه استفاده میشود. اما اگر LED تکی در هر دو طرف فیبر قرار گیرد، قابلیت این را دارد که با به کار بردن نصف تعداد قطعات یک دستگاه معمولی، اطلاعات را دو طرفه مخابره کند. این قابلیت باعث می‌شود وزن، قیمت و پیچیدگی سیستم کاهش یابد.

کاربرد دیگر LED در جایگزین کردن تگ‌های RFID(سامانه بازشناسی با امواج رادیویی)موسوم به iDropper که توسط آزمایشگاه تحقیقاتی برق میتسوبیشی در سال 2003 ساخته شده اند میباشد. iDropper دستگاه کوچکی ست که از یک میکروکنترلر، یک باتری، یک LED و یک کلید فشاری تکی ساخته شده است. این دستگاه با گرفتن دستور از کاربر، حجم کوچکی داده را ضبط و یا منتشر میکند. در مقایسه با تگ‌های iDropper,RFID از امنیت بالاتری برخوردار است زیرا کاربر باید برای مشاهده اطلاعات شخصی خود دکمه ای را فشار دهد. هر دو دستگاه از لحاظ قیمت مشابهند.

یکی از محدودیتهای این طرح این است که LED تکی تنها میتواند به عنوان یک گیرنده-فرستنده یک طرفه عمل کند. LED تکی تنها قادر است در آن واحد یا اطلاعات را دریافت و یا منتشر کند و قادر به انجام هم زمان این دو نیست. برای روشن کردن این قضیه میتوان LED گیرنده-فرستنده را به دستگاه مخابره ساده بی سیم Walkie-talkie تشبیه کرد که بر خلاف تلفن، یک طرفه کار میکند. این به این معناست که برای دو دستگاه مدت زمان زیادی طول میکشد تا با یکدیگر 'صحبت' کنند.

منابع

• مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «LED circuit»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۲ می ۲۰۱۱).