RGB-сенсор на светодиодах

Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2019

М.П. Басков
О.Д. Левашов

В статье описывается RGB-сенсор падающего светового потока, использующий цветные светодиоды в качестве узкоспектральных фоточувствительных элементов.

В процессе макетирования RGB-сенсора были проверены светодиоды из имеющихся в наличии партий. Однако самые лучшие результаты получены c noname сверхъяркими цветными светодиодами диаметром 3 мм, приобретенными на AliЕxpress (Рисунок 1).

Рисунок 1.	Спектральная характеристика RGB-сенсора.

Для R-сенсора использован красный светодиод, для G-сенсора – желтый, а в качестве В-сенсора – желто-зеленый. RGB-сенсор изготовлен в виде работающей конструкции c размерами 80×100×30 мм и используется в практической деятельности лаборатории (Рисунок 2).

Фоточувствительные элементы снабжены 10-градусными объективами, заключенными в тубусы, защищающими их от боковой засветки.

Рисунок 2.	Внешний вид RGB-сенсора.

Принципиальная схема RGB-сенсора представлена на Рисунке 3. Каналы R, G, B идентичны, за исключением величины резистора R7, которая указана условно и зависит от чувствительности использованных светодиодов. Конденсатор С1 ограничивает полосу пропускания усилителя и не является обязательным. Резистор R3 служит для установки нуля на выходе усилителя A2 при затемненном фотоприемнике V1. Хотя включение фотоприемника в фотовольтаическом режиме обеспечивает нелинейное преобразование светового потока в напряжение, однако обеспечивает высокую чувствительность и низкий уровень собственных шумов.

Рисунок 3.	Принципиальная схема RGB-сенсора.

При конструировании сенсора главное внимание нужно уделять экранировке платы, включая объективы в зоне установки фотоприемников. Плохая экранировка не позволит получить корректные результаты!

Испытание RGB-сенсора падающего светового потока, использующего цветные светодиоды в качестве узкоспектральных фоточувствительных элементов