Verwendung eines Solarpanels zur Laserlichtdetektion

Ich habe geplant, ein Laser-Tag-System zusammenzustellen, und eines der großen Probleme, das ich habe, ist, dass Fotowiderstände / Fototransistoren relativ kleine Oberflächen mit menschlichem Körper haben. Auf der anderen Seite haben Sonnenkollektoren eine große Oberfläche und die Schrottpaneele sind billig genug, um auf eine Weste zu schlagen.

Ich habe ein bisschen gegraben und dieses Video gefunden, in dem es einigen Studenten einer Universität gelingt, einen modulierten Laser mit einem Solarpanel zu erkennen. Sie erwähnen jedoch nicht viel in Bezug auf Parameter. Ich weiß nicht, ob es sich zum Beispiel um einen Laserpointer für Verbraucher oder um einen handelsüblichen Laser handelte. Ich weiß auch nicht, ob das Panel extrem empfindlich war oder ob es nur ein billiges Panel war, das sie in der Nähe hatten.

Also bin ich mit Fragen gekommen. Was sind die Grundlagen für die Arbeit mit Solarmodulen im Hinblick auf die Leistungseigenschaften? Welche Gleichungen muss ich wissen?

Zweitens hat jemand Erfahrung mit Lasern oder Panels (vorzugsweise beiden), die möglicherweise auf offensichtliche Fallstricke hinweisen können, die ich übersehen habe.

solar-cell laser photodiode Huckle
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Ich kann nicht sagen, dass ich jemals etwas Ähnliches getan habe, aber eine Sache, die es wert ist, betrachtet zu werden, ist die Kapazität der Solarzellen. Sie haben möglicherweise eine relativ langsame Reaktionszeit im Vergleich zu einer Fotodiode (ich bin mir nicht sicher, ob ich sie nur überprüfen oder mit einer modulierten LED testen kann).

PeterJ

Normalerweise sind Panels miteinander verkettet, aber das erhöht auch die Kapazität, so dass ich anscheinend jedes Panel einzeln verdrahten muss, um dies zu vermeiden. Ich habe gerade meine erste Reihe von Panels erhalten, daher plane ich, über das Wochenende zu experimentieren.

Huckle

Wenn die Ziele heftigen Aktivitäten wie Weglaufen oder Zurückschießen ausgesetzt sind, sind diese großflächigen starren Solarzellen sehr anfällig für Beschädigungen. Versuchen Sie entweder, flexible Kunststoff-Solarmodule zu beschaffen, oder ziehen Sie eine Optik in Betracht, um den Laserstrahl in einem typischen Bereich auf einige Zoll zu streuen. zB piezo-montierter Spiegel, um den Strahl abzulenken und gleichzeitig Divergenz und Modulation bereitzustellen. Dann sind möglicherweise kleine Sensoren möglich.

Brian Drummond

Sehr ähnliche Frage hier: electronic.stackexchange.com/questions/66966/… Ich schlage Foto-Daringtons mit Ping-Pong-Ball-Diffusoren vor.

Bobbi Bennett

Vielleicht, wenn Sie jeden Laser mit ein paar kHz modulieren? Auf diese Weise können Sie Umgebungslicht viel besser zurückweisen (ein echtes Problem für jedes großflächige Erkennungsschema), mit dem Vorteil, dass Sie jeden Laser mit seiner eigenen ID codieren können.

Bobbi Bennett

Antworten:

Im Allgemeinen können Sie Laser mit Sonnenkollektoren erkennen. Es gibt intensive Forschungen zu Möglichkeiten des Einsatzes von Lasern bei der drahtlosen Energieübertragung (Laser Power Beaming). Laser Power Beaming wurde bereits eingesetzt, um ferngesteuerte Maschinen mit Energie zu versorgen ( Beispiel ).

Ich bin davon überzeugt, dass wir 20 bis 30 Jahre von dem Punkt entfernt sind, an dem Laser Power Beaming von photovoltaischen Leistungskollektoren (Satelliten) auf Orbitalbasis möglich sein wird (erinnern Sie sich an SimCity?).

Das heißt, es scheint, als ob Sie nicht so auf drahtlose Energieübertragung stehen. Ich denke, Sie möchten Laser verwenden, um Informationen an Stromkreise zu übertragen, die an der Kleidung von Menschen befestigt werden, oder?

Nun, ich habe nur wenige militärische Kampfsimulationssysteme gesehen (und verwendet), die Laser verwenden, damit Soldaten aufeinander schießen können (ohne sich gegenseitig zu töten). Selbst die fahrzeugmontierten Systeme verwendeten keine Photovoltaikzellen, um Laserstrahlung zu erfassen.

Wir könnten Ihnen eine Reihe von Informationen über Photovoltaik und Laser zur Verfügung stellen, aber ich glaube, dass Ihre ursprüngliche Richtung falsch ist. Sie können mehrere über den Körper verteilte Fotodioden verwenden, um die Abdeckung Ihres Systems zu erhöhen - dies ist billiger, einfacher und langlebiger.

Wenn die Empfindlichkeit Ihr Anliegen ist, sollten Sie nach einem Fotovervielfacher suchen . Diese Geräte haben eine sehr hohe Empfindlichkeit, sind jedoch komplexer und teurer als Fotodioden. Sie sind auch viel anfälliger für mechanische Schäden.

Vasiliy
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Ich verstehe, dass dies nicht die Standardmethode ist, um dies zu tun. Aber ich frage mich, wie viele Fotodioden meinst du, wenn du "mehrere" sagst? 10? 100? Ich würde behaupten, dass die Oberfläche eines Arrays von 2 x 8 cm großen Panels 50-100 Fotodioden leicht übersteigt. Ich denke, die Dioden wären nicht durchführbar. Ich weiß, dass dies im Allgemeinen möglich ist. Ich habe gefragt, ob jemand Einzelheiten kennt. Gibt es eine allgemeine Formel mit Eingängen für Wellenlänge und Leistung und Ausgang für Spannung? Was sind die teilespezifischen Koeffizienten und wie würde ich die Koeffizienten meines Panels messen?

Huckle

@Huckle, ich wollte damit sagen, dass Sie möglicherweise mehrere über den Körper verstreute Fotodioden verwenden möchten, um Laserstrahlung aus verschiedenen Richtungen zu erfassen. Ich stimme zu, dass es nicht möglich ist, manuell Arrays von zehn Fotodioden zu erstellen, um die Strahlung zu erfassen. Ich kann versuchen, Ihnen einige praktische Ratschläge zur Auswahl einer geeigneten Fotodiode (oder eines anderen Detektors) zu geben, aber Sie müssen weitere Informationen zum verwendeten Laser und zur erwarteten Bestrahlungsstärke des Detektors bereitstellen.

Vasiliy

Mein Ziel ist es, handelsübliche Laser zu verwenden, wie sie entweder in roten oder grünen Laserpointern für Neuheiten zu finden sind. Wenn sich herausstellt, dass diese hinsichtlich Leistung oder Frequenz nicht optimal sind, würde ich die Verwendung kommerzieller Teile in Betracht ziehen. (Oder wenn kommerzielle Teile nur billiger sind)

Huckle

Der riesige Sammelbereich einer einzelnen Solarzelle ---- Einzelzelle --- ist dein Freund. Die Fläche beträgt das 10.000-fache der Fläche einer Fotodiode / eines Fototransistors. Führen Sie die Zelle für eine schnelle Reaktion in Virtual_Ground (Pin-) von OpAmp aus, wobei ein Rückkopplungswiderstand mit Back-Back-Siliziumdioden überbrückt ist. Problem mit Solarzellen ist die Gleichstrom-Energie von SUN und 120-Hz-Energie von Glühlampen und .......

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