Courbe de réponse d'un phototransistor

Bonjour,

Soit un phototransistor éclairé par une diode infrarouge.

Est-ce que le fait de masquer partiellement le phototransistor (ou une photodiode) donne un signal plus faible que s’il l’était complètement ? ou est-ce du tout ou rien ?

Merci,

Khôi.

Salut,

Est ce que le fait de mettre tes mains devant les yeux t’empêchent de voir ou donnent une vu plus mauvaise ?

C’est difficile de répondre à cette question. Ca peut être oui et non. C’est très vague…

Re,
Référence de ton photo transistor ?

C'est sensible au nombre de photons reçus. C'est donc linéaire et analogique.

Tous les transistors sont sensibles à la lumière c'est pourquoi ils sont soit dans des boîtiers soit en métal soit en plastique noir opaque. Sauf pour les photo-transistor où cet effet est exploité.

Principe de fonctionnement :
Les photons sont reçus dans la zone qui constitue la "base" du transistor bipolaire. Les photons donnent naissance à des électrons qui provoquent un courant de base (Ib pour un transistor bipolaire classique).
Attention un photo-transistor est optimisé pour une gamme de longueur d'onde optique donnée. La consultation de la datasheet est obligatoire.

Dans un photo-transistor la surface de la "base" est volontairement aggrandie pour capter le maximum de photons, la conséquence est une augmentation de la capacité de base et donc 'un photo-transitor est un transistor "lent".
Pour le reste le photo-transistor se comporte comme un transistor normal.

Bonjour,

Merci pour vos réponses. C'est vrai que ma question était un peu vague, désolé. En fait, je souhaite construire une cible électronique pour tir sportif. Le plomb fait 4,5 mm de diamètre et sa vitesse est de 180 m/s en sortie de canon.

J'envisage un quadrillage XY de faisceaux infrarouge couvrant le visuel de la cible (le rond noir de 6 cm de diamètre). Le plomb coupe un faisceau X + un faisceau Y et le score s'affiche. L'objectif de ma question initiale est de calculer le point si le plomb coupe partiellement deux faisceaux X par exemple (l'un à 20% et l'autre à 80%). Cela me permettrait de réduire le nombre de récepteurs optiques à gérer par l'électronique.

Pour la référence du phototransistor ou de la photodiode, je n'en ai pas encore : j'en suis à regarder si c'est possible de le faire et si oui, si la réponse est linéaire (plus facile à calculer).

Concernant la vitesse du phototransistor, à 180 m/s, le plomb mettra 27 µs pour couper un faisceau de 5 mm de diamètre. J'utilise actuellement un Optek OPL550A pour une maquette de chronographe.

Khôi.

Hmm, cool comme projet 8)

Mais vu la vitesse de la mesure, je te conseille vivement de donner la référence de ton capteur IR (comme demandé plus haut déjà) pour que les connaisseurs puissent de répondre

Khoi:
...
J'utilise actuellement un Optek OPL550A pour une maquette de chronographe.

bonjour
attention , ce n'est pas un phototransistor , mais une photodiode suivie d'en ampl+trigger
voir DS

Bonjour,

Pour le capteur IR, je n'ai pas trop d'idée pour l'instant, je compulse les catalogues (Farnell, Mouse, Digikey) pour voir la gamme, les vitesses de mesure et ... les prix. Autre évaluation à faire : s'assurer que la diode IR va bien éclairer le capteur IR situé en face à 20 cm et s'il faut utiliser une baffle pour limiter la largeur du faisceau.

Pour l'Optek, je le nomme faussement "transistor" à cause de sa troisième patte mais oui, il me sort un signal logique haut quand le faisceau est coupé. Je dois intégrer tout cela dans un tube.

Khôi.

Si la balle fait 180m en 1s elle parcourera une distance de 5mm en 27 µs et non pas 27 ns.
Cela va donner du mou pour le choix des composants.

Je confirme pour la largeur de faisceau:
Le faisceau optique en sortie d'une DEL est en forme de cône.
En général les DELs que l'on trouve sont conçues pour émettre avec l'angle de "vision" le plus large possible, ce qui pour toi ne va pas dans le bon sens.
Il faut donc trouver un émetteur suffisamment collimaté pour qu'un récepteur ne reçoive pas de la lumière provenant de plusieurs émetteurs.

Si le choix du capteurs n'est pas encore fixé, pourquoi ne pas utiliser petits lasers rouge de 1mW (ça coute pas grand chose) ?

L'effet Laser c'est un effet d'émission cohérente de photons, cela veut dire qu'ils sont en phase et que donc la puissance est maximale. Un Laser c'est un oscillateur à ondes stationnaires.

Cela n'a jamais voulu dire que le faisceau est collimaté.
On confond trop souvent parce que dans la recherche de puissance bien évidement on prend sans le dire une optique adaptée.
Le principe de diffraction s'applique à tout rayon lumineux y compris émis par un Laser ( et même aux ondes ultra-sons).

Comme pour les Dels tout dépendra de l'optique du boîtier.

Bonsoir,

Merci pour vos retours !

Pour le module laser, il faudra quand même le collimater à 5 mm de diamètre et voir comment le photorécepteur va réagir quand le faisceau est masqué partiellement. Sinon, pour rebondir sur le laser, j'avais vu une méthode pour trianguler la position d'un plomb à partir d'un laser en rotation et de deux rampes de capteurs optiques. Mais bon, ça sort un peu du cadre du DIY.

Finalement, il faut que je me monte une maquette pour essayer et valider les différentes possibilités techniques.

Khôi.

Khoi:
Bonsoir,

Merci pour vos retours !

Pour le module laser, il faudra quand même le collimater à 5 mm de diamètre et voir comment le photorécepteur va réagir quand le faisceau est masqué partiellement. Sinon, pour rebondir sur le laser, j'avais vu une méthode pour trianguler la position d'un plomb à partir d'un laser en rotation et de deux rampes de capteurs optiques. Mais bon, ça sort un peu du cadre du DIY.

Finalement, il faut que je me monte une maquette pour essayer et valider les différentes possibilités techniques.

Khôi.

Si je resume : tu veux discriminer du diabolo de 4.5 mm par occultation en X/Y sur un cercle(carré) de 60 mm de diametre (coté) ?
Si oui il te faut acquerir en X/Y au moins à la moitié de la dimension Φ du projectile,
soit pour etre à peu pres dans les clous , un pas de 2 mm, = une matrice de 30X30 = 900 mesures unitaires de couples ...
et ... après... faut traiter en fonction de la chronologie/vitesse "projectile" :grin:

Il existe une alternative, basée sur une méthode acoustique, avec des piézos collés sur la plaque d'impact on peut localiser le point atteint à partir du retard de propagation des ondes sonores.

Artouste:
Si je resume : tu veux discriminer du diabolo de 4.5 mm par occultation en X/Y sur un cercle(carré) de 60 mm de diametre (coté) ?

Bonjour Artouste,

Pourquoi un pas de 2 mm ?

Je suis parti pour prendre un photorécepteur de la taille d'un diabolo soit 5 mm, soit 23 (12+11) récepteurs par axe càd 12 sur la première ligne et 11 en quinconce sur une deuxième ligne. D'où ma question initiale sur la réponse en cas de coupure partielle d'un faisceau.

Par contre, je te le concède, je n'ai pas encore imaginé comment gérer 46 entrées. A chaque tir, j'aurais au maximum 6 signaux à gérer (3 en X et 3 Y).

Christian_R:
Il existe une alternative, basée sur une méthode acoustique, avec des piézos collés sur la plaque d'impact on peut localiser le point atteint à partir du retard de propagation des ondes sonores.

Bonjour Christian_R,

Je connais cette possibilité et il y a d'ailleurs un fil de discussion dans le forum.

Je m'y pencherais dessus si je n'y arrive pas avec la première possibilité.

Khôi.

Le principe de christian m'a rappelé un post pour faire un dectecteur de présence au sol avec 2 PCB collés face à face.

Ca devrait être utilisable aussi ici.

2 plaques avec des pistes bien placées, mise face à face, et séparées très légèrement par un adésif collé sur les bordures par exemple. La cible plaquée sur le PCB, si possible mettre une protection pour ne pas detruire le PCB du dessus

Lorsque le projectille frape la cible les 2 plaques se touchent. à l'endroit de l'impact

Bonjour,
Bref, un détecteur capacitif comme certains écrans tactiles. :wink:

Khoi:
Bonjour Artouste,

Pourquoi un pas de 2 mm ?

Je suis parti pour prendre un photorécepteur de la taille d’un diabolo soit 5 mm, soit 23 (12+11) récepteurs par axe càd 12 sur la première ligne et 11 en quinconce sur une deuxième ligne. D’où ma question initiale sur la réponse en cas de coupure partielle d’un faisceau.

Par contre, je te le concède, je n’ai pas encore imaginé comment gérer 46 entrées. A chaque tir, j’aurais au maximum 6 signaux à gérer (3 en X et 3 Y).

bonjour
j’ai pris 2 mm comme pas simple pour la comprehension , ce qui importe c’est que le pas d’analyse soit <= à Φ/2

je ne saisis pas bien ton approche , et la notion de quinconce ici ?
le but est bien de detecter la traversée d’un plan X/Y par un projectile arrivant perpendiculairement au plan ?
si oui, il faut bien scruter en permanence les capteurs au moins sur un axe déjà pour detecter l’arrivée d’un projectile et ensuite scruter l’axe restant pour determiner la position en X/Y.

de plus le probleme est qu’inevitablement tu aura des zones aveugles avec du capteur opto de base.
Une solution serait peut etre d’utiliser des capteurs lineaires CCD, je ne sais pas si il en existe en longueur utile >= 60 mm
mais amha compte tenu des contraintes temporelles (vitesse de transfert du projectile) , je ne pense pas qu’un arduino soit le meilleure candidat pour faire ça avec de la technique opto.

68tjs:
Il faut donc trouver un émetteur suffisamment collimaté pour qu'un récepteur ne reçoive pas de la lumière provenant de plusieurs émetteurs.

Je viens de relire encore une fois ce fil et je ne vois pas l'intérêt d'avoir ne source collimatée.
La source pourrait aussi bien "arroser" tous les récepteurs en même temps cela ne changerait rien au principe puisque l'interruption du faisceau est identifiée par le récepteur.

Comme le dit Artouste le pas des détecteurs doit être plus petit que la taille de l'objet à détecter. Ce qui résoudra aussi le problème lié à l'occultation partielle d'un détecteur.

Pour tenir la chronologie, je pense qu'il faut lire plusieurs capteurs à la fois. L'utilisation d'un Mega2560 permettrait de lire les 30 capteurs d'un coté puis les 30 capteurs de l'autre coté en quelques µs en accédant directement aux registres des I/O (ou en utilisant la librairie digitalWriteFast). Parce que pour la même raison qui fait que le pas des capteurs doit être plus fin que l'objet à détecter la période de rafraîchissement doit être plus rapide que le temps de passage du projectile ce qui veut dire qu'il faudrait lire les récepteurs toutes les 13µs au maximum. Ce qui met la barre assez haut pour un Arduino

Il y a peut être une solution en utilisant les interruptions générées par la transition des I/O ce qui éviterait d’avoir à scruter en permanence les I/O.