Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?
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Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?



  1. #1
    The_Swapper

    Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?


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    NB: J'ai déjà créé un topic recensant quelques problèmes que je rencontre dans mon travail au lycée. Mais le topic est maintenant surchargé; j'ai du mal à voir comment un nouveau venu pourrait se retrouver dans l'ancien topic! Mes questions étaient mal venues et posées dans le désordre. Ici, je me concentre sur un problème unique

    Bonjour à tous!
    Dans le cadre de l'étude d'une photodiode, je m'interroge sur la manière d'utiliser celle-ci. Voici deux montages différents:
    Montage bis.jpg

    Le montage le plus classique est le deuxième. Etant donné que l'intensité inverse de la photodiode est proportionnelle à la lumière, nous avons bien une tension proportionnelle à la lumière (U=RxIr avec Ir intensité inverse de la photodiode). Mais je me pose une première question: les constructeurs de photodiode proposent une intensité proportionnelle à la lumière pour une tension donnée. Or, la tension aux bornes de la photodiode varie (tout comme celle de la résistance, mais c'est le principe de la loi des mailles). Est-ce que je perds la proportionnalité entre intensité électrique et lumineuse si la tension aux bornes de la photodiode varie? Il me semble bien que non puisque l'alimentation du montage ne change pas (5V). La question n'est pas très pertinente mais me permet de vérifier ma compréhension du composant :S

    En revanche, on retrouve dans certains systèmes le premier montage (plus étrange). Celui-ci me perturbe... Où relèverait-on la tension? Quant à l'intensité électrique, il semble dans un tel montage qu'elle serait toujours proportionnelle à l'intensité électrique (la tension aux bornes de la photodiode toujours égale à 5V par loi des mailles). Mais dans un tel montage, quelle serait l'expression de la tension relevée? Quel est le rôle de la résistance?


    Je vous remercie d'avance si vous pouviez m'apporter un éclaircissement sur l'un des montages

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  2. #2
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Schéma 1 : idiot
    Schéma 2 : OK
    Schéma 3 : avec un ampli de transimpédance , parfait

    les constructeurs de photodiode proposent une intensité proportionnelle à la lumière pour une tension donnée
    regarde les courbes. Tu verras qu'une photodiode est un générateur de courant qui est fonction de la lumière reçue.
    J'aime pas le Grec

  3. #3
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Merci pour votre réponse DAUDET78

    Schéma 1 : idiot
    Ce n'est pas la première fois qu'on me fait remarquer le problème de ce montage. C'est pourtant ce que j'ai sur un capteur d'acquisition d'intensité lumineuse
    En voulant faire le schéma du modèle donné, mon professeur d'élec en est arrivé à ce montage, avec un potentiomètre lui aussi en parallèle avec le reste. Voici une photo du "capteur" (désolé pour le manque de repère, c'est tout à fait compréhensible qu'on ne s'y retrouve pas...):
    Face.jpg
    Dos.jpg

    regarde les courbes. Tu verras qu'une photodiode est un générateur de courant qui est fonction de la lumière reçue.
    C'est effectivement ce qu'on trouve sur la documentation de la photodiode en question (BPW34): elle génère un courant proportionnel à l'intensité lumineuse. (deux graphs: l'un en fonction des lux et l'autre en fonction d'un éclairement en W/m²)
    Au passage, j'ai des problèmes avec ce composant car je dois l'utiliser en tant que luxmètre (inutile d'être précis, il suffit de récupérer une valeur fonction de la lumière) alors qu'il est sensible aux infrarouges. Un transducteur peu coûteux... mais pas pratique

    Schéma 3 : avec un ampli de transimpédance , parfait
    Content de le lire, ça correspond au modèle qu'on m'a donné!
    Selon moi, l'ampli sert à amplifier le signal au cas où il ne soit trop faible à lire. Ai-je bien compris l'utilité de ce type de montage?

    Voici un schéma de ce que je m'apprêtais à réaliser (les indications en bleu ne sont là qu'à titre indicatif):
    MONTAGE (ALI).jpg
    (le potentiomètre, présent sur le modèle de base, me permettrait d'effectuer un étalonnage afin de retrouver les valeurs que je souhaite, en particulier ma valeur maximale de lumière).
    Le montage est-il correct? Il me semble justifié d'utiliser l'amplificateur de cette façon afin d'amplifier le signal: est-ce le cas?

    Je vous remercie d'avance!
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  4. #4
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    j'ai des problèmes avec ce composant car je dois l'utiliser en tant que luxmètre (inutile d'être précis, il suffit de récupérer une valeur fonction de la lumière) alors qu'il est sensible aux infrarouges. Un transducteur peu coûteux... mais pas pratique
    Tous les capteurs de lumière au silicium ont la même réponse spectrale avec un pic de sensibilité dans le proche infrarouge .

    Si on veut une réponse identique à celui de l'oeil humain, il faut mettre un filtre optique sur le capteur.
    PS : certains capteurs ont ce filtre intégré au composant
    J'aime pas le Grec

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    C'est pourtant ce que j'ai sur un capteur d'acquisition d'intensité lumineuse
    C'est une photopile !
    Voici un schéma de ce que je m'apprêtais à réaliser
    Ca marche à condition de bien choisir l'ampliOP . Tu vas utiliser quoi ?
    PS : ce n'est pas un montage transimpédance .
    J'aime pas le Grec

  7. #6
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Bonsoir
    Toutes les photodiode ont deux modes de fonctionnement:
    polarisées en inverse le courant est proportionnel à la lumière c'est un mode photoconducteur.
    sans polarisation elles génèrent un courant proportionnel (mais moins bien) à la lumière c'est un mode photovoltaïque.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  8. #7
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Bonsoir jiherve et merci pour ta réponse
    C'est effectivement en polarisation inverse que j'étudie et utilise ma photodiode.
    Cependant, je me demande si le courant est toujours proportionnel à la lumière? Il est évident avec ce genre de composant que de nombreux paramètres rentrent en compte. Mais en utilisation normale, je ne suis pas certain d'obtenir une réponse plus ou moins linéaire, en particulier avec une intensité lumineuse forte (au-dessus de 10kLux, ce qui est faible pour un éclairage ambiant extérieur).

    ______________________________ _________________________

    DAUDET78

    • J'utilise le même capteur que sur l'image, une photodiode BPW 34: http://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf

    • Au niveau de l'ampli OP, j'utilise un LM 358. La présence de deux amplificateurs en un m'arrange car le deuxième me permettra de comparer le signal image de la lumière avec le réglage de l'utilisateur, ce qui permet de transformer le tout en un capteur TOR (d'où l'inutilité d'être précis).

    Je n'ai pas très bien compris l'intérêt d'un montage à transimpédance... J'ai pu constater qu'il s'agissait d'un convertisseur courant/tension mais quel est son intérêt? Son avantage?

    En ce qui concerne le filtre IR (normalement absent de ma photodiode), j'y ai réfléchi mais je ne sais pas trop comment m'y prendre de manière "scientifique".
    Je pensais utiliser un filtre bleu-vert mais je crois bien faire une erreur en pensant qu'un filtre de couleur puisse supprimer les IR. Il ne m'est pas nécessaire d'être réellement précis (le modèle étudié du capteur ne comporte pas de filtre).

    • En outre, le constructeur ne prévoit pas que la photodiode ait un comportement linéaire au-dessus de 10000Lux. Rien ne me permet de le confirmer (si ce ne sont mes premières mesures "artisanales", montrant un affaissement de la réponse de la photodiode au-dessus de 10000 Lux), est-ce qu'il est possible de trouver cette information sur la documentation? (je ne l'ai pas trouvé)
    Si je rencontre bien ce problème, un filtre optique atténuant aussi l'intensité lumineuse reçue par la photodiode pourrait être intéressant...

    En résumé:
    -Mon ampliOP est un LM 358
    -Je ne comprends pas l'avantage/intêret d'un montage à transimpédance (si ce n'est la conversion courant/tension)
    -Un filtre IR et/ou limitant l'intensité lumineuse pourrait m'être nécessaire

    Encore merci DAUDET78, je reviens sur mes pas mais je comprends mieux le système

  9. #8
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Re
    l'avantage du montage transimpedance mentionné à juste titre par Daudet c'est qu'il maintient une tension constante aux bornes de la photodiode, puisque, à l'offset prés la tension de l'entrée inverseuse de l'AOP est la même que celle de l'entrée non inverseuse qui est normalement connectée à la masse,(virtuelle ou non), la linéarité en est grandement améliorée.
    (si ce ne sont mes premières mesures "artisanales", montrant un affaissement de la réponse de la photodiode au-dessus de 10000 Lux
    eh oui le courant augmentant l'effet de la résistance de pied se fait sentir (tient elle est pas mal celle là).
    JR
    Dernière modification par jiherve ; 25/03/2015 à 18h38.
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  10. #9
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Ah????? Ça me serait très pratique de garder une tension constante aux bornes de la photodiode pour la raison citée... Mais le montage ne me plaît pas trop
    Si j'inverse la tension alors que j'alimente l'ampli en 5V → 0V, je ne pense pas tout à fait obtenir ce que je souhaite

    Sur tous les montages que j'ai pu regarder, la photodiode était branchée sur l'entrée inverseuse... N'est-il pas possible de la brancher sur l'entrée non inverseuse? Sinon, pour quelle raison? (les sciences de "l'ingénieur" au lycée: ça marche mais on te dit pas pourquoi )

    Je retiens pour l'instant mon montage où l'amplificateur ne sert qu'à amplifier bêtement le signal mais si je parviens à exploiter le montage transimpédance, cela serait sûrement bénéfique...

  11. #10
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Re
    non le transimpédance ne fonctionne qu'en inverseur, revoir la loi des noeuds!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  12. #11
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    N'est-il pas possible de la brancher sur l'entrée non inverseuse? Sinon, pour quelle raison?
    dans ce cas, il faut une résistance série pour convertir le courant de la diode en tension (qui vient se soustraire de la tension aux bornes de la diode).
    - Résistance de mesure faible ? bonne linéarité, mais tension faible qu'il faut fortement amplifiée
    - Résistance de mesure grande ? mauvaise linéarité, mais tension importante qu'il faut peu amplifiée
    Je pensais utiliser un filtre bleu-vert mais je crois bien faire une erreur en pensant qu'un filtre de couleur puisse supprimer les IR
    Ca filtre les I.R
    C'est quoi la lumière que tu dois mesurer ? Quelle couleur ?

    PS : le LM324 ne peut sortir que de 0 à 3V (si alimenté en 5V)
    PS : Si tu n'as pas de tension négative dispo, regarde le schéma de mon lien #5
    J'aime pas le Grec

  13. #12
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Re
    On peut faire du transimpedance en photovoltaique aussi.
    Cathode de ladiode à la masse, comme l'entrée + aop, anode sur l'entrée -, une résistance de CR qui fixe la gain, la photodiode travaille avec Une tension nulle à ses bornes, c'est bon pour le photovoltaique.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  14. #13
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    - Résistance de mesure faible ? bonne linéarité, mais tension faible qu'il faut fortement amplifiée
    - Résistance de mesure grande ? mauvaise linéarité, mais tension importante qu'il faut peu amplifiée
    Qu'appelle-t-on résistance de mesure grande ou faible? Jusqu'alors, lorsque j'ai voulu mesurer la tension aux bornes de la résistance (dans un montage photodiode et résistance série), j'ai utilisé une résistance de 1kOhm. Peut-être une des raisons pour laquelle je n'ai pas trouvé une superbe linéarité? A commenter

    C'est quoi la lumière que tu dois mesurer ? Quelle couleur ?
    C'est là que les problèmes commencent: cette photodiode est utilisé comme Luxmètre, employé en extérieur. C'est-à-dire qu'il doit mesurer l'intensité lumineuse du soleil, en extérieur. Rien que ça! Le modèle du capteur fourni par le lycée n'utilise pas de filtre, ce qui m'a toujours étonné (cependant, il n'est utilisé que pour réagir avec une lampe de bureau, on ne peut pas faire varier l'intensité qui arrive sur le composant). En revanche, les modèles réelles semblent d'après des photos utiliser un filtre de couleur violet assez foncé: à tous les coups pour réduire l'intensité lumineuse ET filtrer les IR.

    PS: j'utilise l'ampliOP LM 358 et non LM 324, j'espère sincèrement que j'ai n'ai pas ce problème de 3V, ça remettrait en cause pas mal de chose!

    ______________________________ ______________

    jiherve
    Je vais rester sur le montage en photoconducteur, ça fait un moment que je travaille avec de cette façon et c'est le mode utilisé par le modèle fourni par le lycée
    Dernière modification par The_Swapper ; 25/03/2015 à 19h13.

  15. #14
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    j'ai utilisé une résistance de 1kOhm. Peut-être une des raisons pour laquelle je n'ai pas trouvé une superbe linéarité?
    Tu mesures quelle tension sur la 1K ?
    Au fait, comment tu fais pour mesurer la linéarité ? quel protocole?
    j'utilise l'ampliOP LM 358 et non LM 324, j'espère sincèrement que j'ai n'ai pas ce problème de 3V,
    C'est les mêmes . LM358=deux LM324=quatre
    J'aime pas le Grec

  16. #15
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    j'utilise l'ampliOP LM 358 et non LM 324, j'espère sincèrement que j'ai n'ai pas ce problème de 3V,
    C'est les mêmes . LM358=deux LM324=quatre
    Peux-tu me montrer/m'expliquer où est-ce que tu as pu le voir? Si je ne peux avoir une tension en sortie proche de 5V (comme je le croyais), ça change pas mal ma vision du système... Je croyais que la tension de sortie pouvait être proche de la tension d'alimentation (certes inférieure, mais proche).

    Au niveau du protocole, c'est le foin total! Mon prof d'élec me conseille de prendre l'intensité lumineuse ambiante un peu n'importe où et n'importe comment, tant que la lumière est celle du soleil. Mon prof de physique m'a averti que peu importe le protocole que je suivrai, j'aurai des gros problèmes de mesure (le Lux étant une unité "subjective" et pas très physique.
    • Mon protocole consiste à utiliser une lampe dont le spectre est similaire à celui du soleil (c'est une lampe de luminothérapie que les assistants du labo du lycée m'ont invité à utiliser).
    • Ensuite, afin de garder la puissance de la lampe constante, je ne fais que varier la distance entre la lampe et la photodiode.
    • Tandis que je mesure la tension aux bornes de la résistance, je note l'intensité lumineuse en Lux mesurée par un appareil témoin.

    Les limites du protocole:
    - je ne connais pas précisément les caractéristiques de la lampe (et à mon niveau, je ne pense pas savoir les exploiter).
    - sans filtre, la photodiode capte les infrarouges (tout comme elle le ferait avec le soleil). Donc je n'ai pas vraiment des Lux mais des "Lux solaire".
    - d'après vos dires, la résistance série aurait une influence sur le comportement de la photodiode! C'est un problème pour la linéarité mais pas pour récupérer des valeurs.
    - je mesure la tension aux bornes de la résistance avec un simple multimètre. S'il y a du bruit, il ne se verra pas. Si la tension est trop faible (en dessous de 100mV), elle ne sera pas visible non plus!

    Le but du protocole est de montrer ou pas la linéarité de la photodiode. En tout cas, il me permet surtout d'avoir une valeur minimale et maximale afin de réfléchir à l'amplification nécessaire et au réglage utilisateur qu'il faut appliquer (pour régler le seuil, le moment où "c'est trop" ou "c'est pas assez").

    Voilà voilà... J'espère que vous comprenez que je n'ai pas tout le matériel que j'aimerais au lycée...

    PS: je posterai les valeurs que j'ai obtenu avec le "protocole " de mon professeur d'élec
    Dernière modification par The_Swapper ; 25/03/2015 à 19h49.

  17. #16
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    Peux-tu me montrer/m'expliquer où est-ce que tu as pu le voir?
    LM358 http://pdf.datasheetcatalog.com/data...04_XX532_4.pdf

    Page 4 ligne Voh Output Voltage Swing Rl>=10K V+=30V
    Colonne LM358 Min

    On voit que la tension de sortie garantie est de 27V . soit un déchet de 3V par rapport au rail d'alimentation positif

    En extrapolant pour un V+=5V ..... faut compter sur un déchet de l'ordre de 2V . Soit une tension de sortie max de 3V CQFD
    J'aime pas le Grec

  18. #17
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    J'aurais pensé à une extrapolation en pourcentage → (27/30)=(Vo/5) soit une tension de sortie Vo de 4,5V.

    Bon, comme quoi, j'avais lu dans les cours sur les ALI (sur Internet car introuvable au lycée) que la tension de sortie était généralement proche de la tension d'alimentation.
    Avec cette histoire, j'en découvre des choses

    Ça commence à faire beaucoup en une après-midi, sachant que je travaille en parallèle sur un programme de domotique (heureusement, j'ai beaucoup plus de facilité en prog qu'en électronique)...

    J'y réfléchirai encore dans les prochains jours.

    En attendant, que pensez-vous du protocole que j'ai énoncé en fin de première page? Sachant qu'il serait appliqué avec une résistance série de 1kOhm et en premier lieu sans filtre (si j'arrive en labo à me procurer un filtre IR, j'essaierai aussi avec).

    PS: que signifie la ligne fluotée? Nom : LM358.PNG
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Taille : 88,8 Ko
    Il est cependant écrit Vo(L) et non Vo(H), donc j'imagine qu'il s'agit d'une tension minimale
    Dernière modification par The_Swapper ; 25/03/2015 à 21h01.

  19. #18
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Re,
    la tension de déchet n'est pas proportionnelle à la tension d'alim, elle correspond souvent à des VCEsat qui ne dépendent que du courant.
    Pour calibrer ton bidule il vaudrait mieux se fournir en filtre neutre, avant il y avait Kodack qui fournissait des film de densité connue maintenant je ne sais pas.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  20. #19
    gienas
    Modérateur

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Bonsoir The_Swapper et tout le groupe

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    ... que signifie la ligne fluotée? ... Il est cependant écrit Vo(L) et non Vo(H), donc j'imagine qu'il s'agit d'une tension minimale
    La ligne "appartient" au swing de la sortie.

    Il faut considérer la ligne en entier, car elle donne les conditions de la garantie (test condition).

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    ... Il est cependant écrit Vo(L) ...
    Puisqu'on ne s'intéresse qu'à lui, dans cette ligne.

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    ... j'imagine qu'il s'agit d'une tension minimale
    Pas vraiment. Il y a la valeur typique (la plus "fréquente") et aussi la plus haute, donc maximale.

    Attention, il s'agit de millivolts.

    Attention aussi de ne pas lui faire dire ce qu'elle ne dit pas (la ligne): la condition de spécification n'est pas la même que pour le Vo(H).

  21. #20
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Citation Envoyé par The_Swapper Voir le message
    En attendant, que pensez-vous du protocole que j'ai énoncé en fin de première page? Sachant qu'il serait appliqué avec une résistance série de 1kOhm et en premier lieu sans filtre (si j'arrive en labo à me procurer un filtre IR, j'essaierai aussi avec).
    Que c'est du folklore .... Tu approches la lampe, ça monte . Tu la recules, ça descend ..... en tirer la linéarité? bof...bof ...
    Il est cependant écrit Vo(L) et non Vo(H), donc j'imagine qu'il s'agit d'une tension minimale
    Voh tension haute de sortie. Vol tension basse de sortie.
    Le niveau bas est très très proche du rail 0V
    Si tu veux une excursion proche de 5V en sortie, il faut prendre un ampliOP Rail to Rail en sortie (ça existe)
    Dernière modification par DAUDET78 ; 25/03/2015 à 21h17.
    J'aime pas le Grec

  22. #21
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    jiherve:
    Pas de souci pour les filtres ND, le labo en possède: ce sont des filtres à densité neutre; le labo en possède une gamme de différents calibres (1/4, 1/8...).
    C'est les filtres IR ou colorés qui vont m'embêter

    ______________________________

    DAUDET78:
    Que c'est du folklore .... Tu approches la lampe, ça monte . Tu la recules, ça descend ..... en tirer la linéarité? bof...bof ...
    On m'a fait la remarque
    Mais c'est surtout la valeur retournée par la résistance à 50000 Lux qui m'intéresse, qu'il y ait linéarité ou non. Maintenant, que le protocole soit imprécis n'est pas si problématique. En revanche, si je ne parviens pas à récupérer la valeur qui m'intéresse (qui sera d'ailleurs dépendante de la résistance, du montage, de la lampe et du/des filtre(s)), je serai embêté!

    À suivre

    (Je vous remercie sincèrement tous les trois pour votre aide

  23. #22
    DAUDET78

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Et pour 50000 Lux, tu as quelle tension sur la 1K?
    J'aime pas le Grec

  24. #23
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Que c'est du folklore .... Tu approches la lampe, ça monte . Tu la recules, ça descend ..... en tirer la linéarité? bof...bof ...Voh tension haute de sortie.
    Ce n'est pas clairement explicité dans le post #15 mais The_Swapper expliquait dans sa précédente discussion qu'il comparait les mesures données par un lux-mètre et la photo-diode.
    Reste a voir si, avec cette référence, on mesure la linéarité de la photo-diode, du luxmètre ou... Rien.
    Pour que la méthode soit viable, il faut que la linéarité du luxmètre soit très supérieure à celle de la photo-diode. Et étant donnée la précision de l'implémentation des courbes W/mm² (ou, un peu plus précisément : photons/mm²) vs. lux dans les deux capteurs...


    edit : il m'a fallu plus de 1 h pour écrire ces 5 lignes.
    Dernière modification par Antoane ; 25/03/2015 à 22h32.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  25. #24
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Merci Antoane, c'est vrai que le protocole manque de rigueur... Selon mon professeur de physique, il ne m'est pas possible au lycée de faire une mesure correcte étant donnée que le Lux est une unité qui ne correspond physiquement à pas grand chose... et que la lumière est un phénomène physique complexe à mesurer.

    En ce qui concerne mes mesures, je les publierai prochainement. Mais je peux déjà vous dire que la lampe de luminothérapie pose un énorme problème : certes son spectre est similaire à celui du soleil mais elle produit beaucoup trop de bruits! La tension aux bornes de la résistance (en série avec la photodiode) varient pas mal (mais tourne toujours autour d'une valeur moyenne en fonction de l'éclairement). D'un autre côté, le luxmètre donne une valeur variant TRES rapidement entre 0 Lux et une valeur limite, elle aussi fonction de l'éclairement. J'ai donc des valeurs moyennes/maximales fonction de l'éclairement mais beaucoup trop de bruit.

    J'ai réessayé le protocole avec un projecteur et le bruit s'est montré beaucoup moins important (les mesures sont beaucoup plus exploitables). Dans tous les cas, le protocole n'est pas assez rigoureux et ne me permettra jamais d'obtenir des valeurs "exploitables" car elles varieront forcément en fonction de la source lumineuse, source dont je ne suis pas sûr de pouvoir exploiter les caractéristiques à mon niveau.

    Je voulais vous poser une autre question à propos du message suivant:
    dans ce cas, il faut une résistance série pour convertir le courant de la diode en tension (qui vient se soustraire de la tension aux bornes de la diode).
    - Résistance de mesure faible ? bonne linéarité, mais tension faible qu'il faut fortement amplifiée
    - Résistance de mesure grande ? mauvaise linéarité, mais tension importante qu'il faut peu amplifiée
    Ici, on parle d'un montage en série avec alim 5V, la photodiode branchée en inverse et une résistance série.
    Mais je ne suis pas sûr de comprendre pourquoi la valeur de la résistance aura une influence sur la linéarité de la photodiode...
    J'ai pensé à la loi des mailles; c'est-à-dire qu'avec une tension aux bornes de la résistance, la tension aux bornes de la photodiode varie (donc elle n'a plus le comportement prévu par le constructeur).

    Mais il me semble que ma conclusion est hâtive et que quelque m'échappe... :S

    Une dernière chose: lors de l'application de mon protocole, avec le projecteur très proche de la photodiode, la tension aux bornes de la résistance (1kOhm) était supérieure à 6V alors que l'alimentation du montage était de 5V! Que s'est-il passé? Avec une tension de 6V et une résistance de 1Ohm, on aurait donc une intensité de 6mA... Ça commence à faire beaucoup en tension et en intensité et je ne comprends pas ce qui s'est passé (j'aurais dû mesurer la tension aux bornes de la photodiode).

  26. #25
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Bonjour,
    en mode inverse la photodiode se comporte comme une source de courant qui varie avec la lumière MAIS aussi avec la tension inverse de donc avec une résistance série trop importante on fait varier la tension inverse en même temps que le courant suit l’éclairement, la linéarité en prend un coup.
    Je te l'avais expliqué dans le post concernant les avantage du montage transimpédance.
    pour tes 6v relis le passage concernant le mode photovoltaïque.
    JR
    Dernière modification par jiherve ; 28/03/2015 à 17h40.
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  27. #26
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Ah d'accord! Merci (et désolé ) jiherve.

    Je n'avais pas compris que la tension inverse avait autant d'influence sur l'intensité de la photodiode... Il va falloir que j'en parle avec mes professeurs (et que je trouve un proche qui s'y connaît en électronique voir optoélectronique, j'ai apparemment beaucoup de mal à assimiler toutes ces notions).

    Maintenant je comprends l'intérêt du montage transimpédance

  28. #27
    The_Swapper

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    Voici les résultats de mes mesures! En haut à gauche, la valeur en kLux retournée par le luxmètre. En haut à droite, la tension aux bornes de la résistance de 1kOhm. Enfin, en bas, le graphique représentant la tension aux bornes de la résistance en fonction de l'intensité lumineuse mesurée (vous remarquerez l'ENORME bruit sur la lampe de luminothérapie):
    Résultats lumino.JPG
    Résultats projecteur.JPG

    Vous remarquerez... l'importante linéarité de la réponse de la photodiode, malgré une très forte tension aux bornes de la résistance (et donc variation de la tension inverse de la photodiode).
    Un calibrage à l'amplification (plutôt qu'utiliser une résistance variable en série avec l'autre résistance) permettrait de rectifier le coefficient liant intensité lumineuse et électrique.

    Je suis TRES SURPRIS de ces résultats... Je pense les expliquer avec le graphique suivant (dans la doc de la photodiode) qui montre l'influence de la tension inverse sur l'intensité inverse:
    Influence de la tension inverse.PNG


    Que pensez-vous de ces résultats? Il ne me semble pas tout à fait envisageable de les exploiter mais possible d'en discuter. De plus, rien ne m'assure comme l'a dit Antoane que le luxmètre s'est réellement montré linéaire.

  29. #28
    jiherve

    Re : Montage d'une photodiode avec une résistance: série ou parallèle?

    bonsoir
    ici tu as la chance d'avoir une bonne diode peu sensible à la tension inverse, ce n'est pas, loin de là, la généralité.
    Pour ta loupiote de luminothérapie il y a fort à parier que c'est une lampe à décharge (Mercure ?) avec un jaja transposeur de spectre, la lampe de chantier serait elle à incandescence?
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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