ＬＥＤをセンサーにの追試

この間のＬＥＤをセンサーとして使ってみる実験の続き。
http://brown.ap.teacup.com/nekosan0/877.html

この間は、普通の赤色ＬＥＤ、Ｊ－ＦＥＴトランジスタ
（２ＳＫ２４６）、１ｋΩの抵抗の3つの部品を使って
光の強さを電圧に変換してみるところまでやりました。

今回は、Ｊ－ＦＥＴトランジスタのバリエーションを
追加したり、抵抗値を変えてみたりしつつ、
ａｒｄｕｉｎｏに繋いだらどうなるかっていう実験
をしてみました。

Ｊ－ＦＥＴトランジスタとしては、２ＳＫ２４６（ＢＬ）、
２ＳＫ１７０（ＢＬ）、２ＳＫ３０ＡＴＭ（ＧＲ）が
手元にあったので、この３つをチョイス。

抵抗値は、１ｋΩと２ｋΩ（＝１ｋを２個直列）を使用。

ａｒｄｕｉｎｏに繋ぐ前に一旦テスターで出力電圧
を測定してみることに。

まずは２ＳＫ２４６で１ｋΩを接続。出力電圧は前回
どおり。光を遮ると約１．５Ｖ。蛍光灯が当っている
状態では約１．８Ｖ。至近から白色ＬＥＤで光を
あてると約２．２Ｖ。これは同型のトランジスタに
取り替えてもほぼ同じ。それなりに再現性があるって
考えてよいでしょう。

同様に２ＳＫ３０ＡＴＭで１ｋΩだとそれぞれ
３．１Ｖ、３．８Ｖ、４．２Ｖ。

２ＳＫ１７０は何故だか５Ｖに振り切ったままで
センシング出来ず。

さて抵抗値を２ｋΩにしてみると…
２ＳＫ２４６はそれぞれ０．８Ｖ、０．９Ｖ、１．０Ｖ。
２ＳＫ３０ＡＴＭはそれぞれ１．７Ｖ、２．５Ｖ、３．１Ｖ。
２ＳＫ１７０はやはりＮＧ。

２ＳＫ１７０で上手く行かない理由が良くわかんない
んだけど、他の２つはそれなりに光の強弱を感じ
取っているみたい。ヨシヨシ。２ＳＫ３０ＡＴＭは
振幅が大きく出ているのが特徴的。


この間、光が当ってない時の電流源が良く判らない
って話を書きましたが、このアタリについて一応想像
してみました。
ＦＥＴトランジスタのゲート端子に流れる漏れ電流
と、ＬＥＤで生じる光電流のつりあいの問題じゃぁ
ないかな？ＦＥＴの漏れ電流が電流源…と。

それにしてもなぜ２ＳＫ１７０はダメなのかは
やっぱよく判らん…


さて、出力をａｒｄｕｉｎｏに繋いで見ます。
全パターンをテストするのはメンドウなので、
２ＳＫ２４０と１ｋΩ、２ＳＫ３０ＡＴＭと１ｋΩ
の組合せのみ実施。

ａｒｄｕｉｎｏ側のスケッチは以前使ったものを
適当に流用し、アナログ入力の値をシリアルモニタ
に表示してみました。

…それなりに結構ちゃんと入力できているようです。
シメシメ。（￣ー￣）

ただ、蛍光灯の５０Ｈｚのちらつきのせいなのか、
蛍光灯や薄暗い光（これも蛍光灯が当っている）の
時には若干のばたつきがある感じ。

トランジスタ側にもパスコンを入れてないし、
ソフトウェア上でもノイズ対策を打ってないので、
バタバタするノイズは何らかのＬＰＦを掛ける
必要がありそう。

でもまぁ、ＬＥＤ、ＦＥＴｔｒ、抵抗の３つだけの
部品…せいぜい５０円以下…で光センサーが作れた
と考えればまぁまぁか。光の強弱でもう少し振幅が
大きく取れると良いんだけどな。

この後の発展としては、ＬＥＤを「光らせる」モード、
「センサー」モード、両方のモードに自由に切り替え
できるようにすること。
ＬＥＤだから光らないとあまり意味が無いわけ。

そのためには、ａｒｄｕｉｎｏのデジタル出力ピン
をＦＥＴｔｒのゲートとＬＥＤの間に繋いで、
電圧を掛けて光らす、と。

ただそういうことするとまたａｒｄｕｉｎｏの
端子に含まれるキャパシタンス成分や漏れ電流が
影響することになると思うので、単純に今回の
結果が使えるかどうかはわかんないんだよな…

まぁ、時間が出来たらやるだけやってみよう。