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RoboticsProject/HW

[Sensor] photodiode

by TSpoons 2024. 10. 15.

레이저 발생기의 특정 파장(적색 또는 녹색 등)에 반응하여 신호를 발생시키는 포토다이오드(광센서)를 선택할 때는, 파장 민감도응답 속도 등의 성능을 고려해야 합니다. 특히 레이저의 파장에 맞는 스펙트럼 감도를 가진 포토다이오드를 선택하는 것이 중요합니다. 아래에서 파장별로 적합한 포토다이오드를 추천해 드리겠습니다.

포토다이오드 선택 시 고려 사항

  1. 파장 범위 (Wavelength Range)
    • 레이저 발생기의 파장과 포토다이오드의 감도가 일치해야 합니다.
    • 적색 레이저(650nm)나 녹색 레이저(532nm)에 반응할 수 있는 포토다이오드를 선택합니다.
  2. 응답 속도 (Response Time)
    • 레이저 빔이 고속으로 켜지거나 꺼질 경우 이를 감지할 수 있도록 빠른 응답 속도를 가진 포토다이오드를 선택합니다.
  3. 신호 출력
    • 포토다이오드가 감지한 빛을 전기 신호로 변환하여 아두이노 또는 다른 MCU에서 읽을 수 있는 신호를 출력할 수 있는지 확인합니다.
  4. 감광 면적 (Sensitive Area)
    • 광센서의 감광 면적이 적당히 넓어야 확산된 레이저 빔을 안정적으로 감지할 수 있습니다.

추천 포토다이오드 부품

1. Vishay BPW34 (적색, 녹색 레이저 모두 대응)

  • 파장 감도: 430nm ~ 1100nm (적색 레이저와 녹색 레이저 모두 감지 가능)
  • 최대 감도: 900nm
  • 응답 속도: 매우 빠름 (약 10ns 이하)
  • 특징: 저가형이면서 넓은 감광 영역(7.5mm²), Arduino 등과 쉽게 연결 가능
  • 가격: 약 $1~2
  • 장점: 가시광선부터 적외선까지 넓은 파장 범위를 감지할 수 있어 다양한 레이저에 대응 가능.
  • 사용 방법: 아날로그 입력 핀에 연결하여 감지된 레이저의 강도를 읽습니다.

2. OSRAM SFH 203 P (적색 레이저에 최적)

  • 파장 감도: 400nm ~ 1100nm
  • 최대 감도: 850nm (가시광선에서 높은 감도)
  • 응답 속도: 빠름 (약 100ns 이하)
  • 특징: 낮은 노이즈와 높은 민감도를 제공하여 신호의 안정성이 뛰어남
  • 가격: 약 $2~3
  • 장점: 낮은 전력 소모와 빠른 응답으로 레이저 빔을 고속 감지 가능
  • 사용 방법: 광센서를 아두이노 아날로그 핀에 연결하여 신호 감지

 

3. Everlight PD15-22B/TR8 (녹색 레이저에 최적)

  • 파장 감도: 400nm ~ 1050nm (녹색 레이저에 가장 잘 반응)
  • 응답 속도: 매우 빠름 (약 10ns 이하)
  • 특징: 작고 경량으로 설치가 용이하며, 고속 응답 가능
  • 가격: 약 $1~1.5
  • 장점: 적은 잡음과 작은 크기 덕분에 다양한 프로젝트에서 활용 가능
  • 사용 방법: 녹색 레이저(532nm)에 최적화되어, 이를 수신하여 정확하게 감지할 수 있음.

4. Hamamatsu S1223 (고감도, 적색 및 녹색 모두 대응)

  • 파장 감도: 320nm ~ 1000nm
  • 응답 속도: 빠름 (약 100ns 이하)
  • 특징: 매우 민감한 포토다이오드로 낮은 강도의 레이저도 감지 가능
  • 가격: 약 $10~15 (비교적 고가)
  • 장점: 저조도에서 뛰어난 성능을 발휘하며, 넓은 감광 영역을 가짐
  • 사용 방법: 레이저의 강도 변화를 민감하게 감지할 수 있어 정밀한 작업에 적합

결론 및 추천

  • **적색 레이저 (650nm)**를 사용할 경우, Vishay BPW34 또는 OSRAM SFH 203 P가 적합합니다. 가격도 저렴하고 응답 속도도 빠르며, 적색 레이저에 민감합니다.
  • **녹색 레이저 (532nm)**를 사용할 경우, Everlight PD15-22B/TR8이 최적입니다. 이 포토다이오드는 녹색 파장에 높은 민감도를 보이므로 정확한 감지가 가능합니다.
  • 전반적으로 다양한 파장을 다루는 프로젝트라면, Vishay BPW34를 사용하는 것이 좋습니다. 광범위한 파장을 감지할 수 있어 다양한 레이저 모듈에 적용할 수 있습니다.

해당 포토다이오드는 대부분 전자 부품 판매 사이트(디지키, Mouser, RS Components 등)에서 쉽게 구입할 수 있습니다.

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