照度センサーについて

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照度センサーについて

投稿記事by 樫原 輝 » 2012年10月18日(木) 17:27

こんにちは
今、後輩にmbedのプログラミングを教えているところなのですが、一つ質問です。
照度センサー(S9648-100)はどのような仕組みで照度を測定しているのでしょうか?
僕は、この照度センサーが発光ダイオードの逆の原理。つまり普通の発光ダイオードはプラスからマイナスへ電流を流せば光り、照度センサーは光を当てるとマイナスからプラスへ電流が流れるのだと思っていました。
もしも僕の考えで、このセンサーの測定の仕組みを考えたときに、「この配線でアノードとGNDを1kΩの抵抗で配線することや、5Vの電圧で電流をカソードから流す理由は何なのか。」という疑問が出てきたので、僕の考えが間違ってると思いました。

この疑問を解決するために浜松ホトニクスの仕様書を見たのですが、よくわかりません。
パルス駆動によって何かが起こるみたいなのですが・・・
すみませんが教えていただけますか?

よろしくお願いします。

仕様書:http://akizukidenshi.com/download/s9648-100.pdf
樫原 輝
 
記事: 134
登録日時: 2011年7月07日(木) 17:26

Re: 照度センサーについて

投稿記事by yamaguch » 2012年10月18日(木) 18:19

樫原さん、こんにちは、

難しい質問ですね。直感的にはこんな感じでしょうか。

LED 等の半導体に電流を流すと、LED 内部の電子がホール(正孔)と結合し、より安定な状態になります。
原子レベルでは、このときエネルギー準位が下がることになるので、その差が光(エネルギー)として放出されます。
この結果、発光して見えるのです。

逆に、半導体に光を当てると、この逆の現象が起きます。

原子が(特定の波長の)光を吸収すると、原子の内部のエネルギー準位が上がります。
その結果、電子が正孔から放り出され、これが逆向きの電流になります。

ここで、「逆向き」という点がポイントです。(電場 vs 磁場でも同様ですね)

光を当てれば電流は流れるのですが、逆向きに電圧をかけることで、より流れやすくなります。
これを「逆バイアス」と言います。逆向きなのでカソードからアノードの方向に電圧をかけます。
1KΩ の抵抗を入れるのは、この抵抗の両端の電圧から電流を知るためです。
(光量は電流に比例します)

以上は正しい答えではないかもしれません。

本当のことをきちんと知りたいのであれば、電子の軌道や光電効果、物性物理(特に半導体)というような分野を勉強するいいと思います。

山口
yamaguch
 
記事: 482
登録日時: 2010年7月06日(火) 17:37

Re: 照度センサーについて

投稿記事by 樫原 輝 » 2012年10月22日(月) 18:13

こんにちは、山口さん。

詳しい説明ありがとうございました。
電圧をかける仕組みや抵抗を入れる理由についてはよくわかりました。


また、自分でも勉強してみようと思います。

回答ありがとうございました。
樫原 輝
 
記事: 134
登録日時: 2011年7月07日(木) 17:26


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