『壹』 光電感測器原理
光電感測器是利用光電元件作為檢測元件的感測器。它首先將測量到的變化轉化為光信號的變桐春化,然後進一步藉助光電元件將光信號轉化為電信號。光電感測器一般由光源、光路和光電元件組成。光電感測器的原理是通過將光強的變孝輪旅化轉化為電信號的變化來實現控制。一般來說,光電感測器由三部分組成,分別是發射器、接收器和檢測巧凳電路。發射器瞄準目標發射光束,光束一般來自半導體光源、發光二極體(LED)、激光二極體、紅外發射二極體。連續發射光束,或者改變脈沖寬度。接收器由光電二極體、光電晶體管和光電池組成。在接收器的前面,安裝了透鏡和光圈等光學元件。後面是檢波電路,可以過濾掉有效信號,加以應用。此外,光電開關的結構元件包括發射板和光纖。
『貳』 光電感測器原理是什麼
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光電感測器是採用光電元件作為檢測元件的感測器。它首先把被測量的變化轉毀知局換成光信號的變化,然後藉助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電感測器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。 光電感測器原理是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來纖讓實現控制的。 光電感測器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:發送器、接收器和檢測電路。 發送器對准目標發射光束,發射的光束一般來源於半導體光源,發光二極體(LED)、激光二極體及紅外發射二極體。光束不間斷地發射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極體、光電三極體、光電池組成。在接收器的前面,猛銷裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其後面是檢測電路,它能濾出有效信號和應用該信號。 此外,光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。
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『叄』 急求照度計設計方案!!
目前,筆記本電腦、個人數字助理(Personal Digi-tal Assistant,簡稱PDA)、平板電視和手機均採用液晶顯示器(LCD)。但LCD本身並不發光,它只反射或透射外界光線。為便於在光線較暗的環境中或夜間觀察屏幕,就必須給LCD加背光源以增強對比度。利用可見光亮度感測器就可根據環境亮度來自動調節背光源(一般為白色發光二極體)的亮度,這樣不僅能獲得最佳顯示效果,還能降低背光源的功耗。
圖1
美國微型半導體(Microsemi)公司推出了一種能實現人眼仿鎮肢配真的集成化可見光亮度感測器LX1970,利用該器件可構成平板顯示器的亮度監控系統。此外,它還可用做戶外照明燈(例如路燈)控制器,以使照明燈能在黃昏時自動開啟,清晨時自動關閉。
LX1970型可見光亮度感測器的性能特點如下:
●內含PIN型光電二極體、高增益放大器和兩個互補式電流輸出端�該光電二極體陣列的光譜特性及靈敏度都與人眼十分相似,因而能代替人眼去感受環境亮度的明暗程度,並將接收到的可見光轉換成電流信號,進而對背光源的亮度進行控制。
●峰值發光波長為520nm,電流靈敏度為0.38μA/lx,暗電流為10nA。
●非線性誤差小,重復性好。兩個互補輸出端的電流不對稱度僅為±0.5%,可任選一端作為輸出。
●外圍電路簡單,價格低廉,使用方便。無須使用濾光片即可有效衰減紫外光及紅外光。
●微功耗,低壓供電。採用2~5.5V電源,電源電流可低至85μA(典型值)。工作溫度范圍為-40℃~+85℃。其外形尺寸僅為2.95mm×3mm×1mm。
2 LX1970的工作原理
LX1970採用MSOP-8表貼塑料封裝,其引腳排列和內部框圖如圖1所示。
LX1970晶元正面有一個面積為0.369mm2的受光區。UDD和USS分別接電源的正、負極。SNK為電流接收器的引出端,SRC為輸出電流源的引出端。其餘NC均為空腳。晶元工作時�由光電二極體產生的光電流經過高增益放大器送至兩個電流輸出端,其中一個是電流吸收器的引腳SNK,另一個是輸出電流源的引腳SRC,二者的電流分別為ISNK 和ISRC。其中ISNK為灌入晶元中的電流,簡稱灌電流。這兩種電流信號通過R1、R2可分別轉換成電壓信號USNK、USRC。改變R1(或R2)的電阻值可調整電壓增益,電阻值允許范圍是10kΩ~50kΩ。C1和C2為濾波電容,可用來決定感測器的響應時間。輸出USNK與環境亮度成反比,USRC與環境亮度成正比,二者呈互補輸出特性,可任選一路信號作為輸出電壓UO。
LX1970的相對靈敏度與波長的響應曲線如圖2中的粗線所示,細線是人眼的響應曲線(峰值波長為550nm)。由圖可見,LX1970接收光的波段與人眼非常相近,並且也象人眼一樣靈敏。其峰值波長λP為520nm,波段大約為350nm~800nm,能覆蓋整個可見光波段(400nm~700nm),而紫外光波段(<400nm和紅外光波段(>700nm)都很窄,這表明它對可見光的接收靈敏度最高。LX1970在峰值波長為520nm時的靈敏度K為0.38μA/lx,即照度每變化1lx(勒克斯),輸出電流變化0.38μA。將照度轉換成亮度L(其單位是cd/m2)時,可假定光線照射在一個能滿足全反射條件的理想平面上,然後根據1lx=0.314 cd/m2進行轉換即可得到亮度值。通常,可用實驗的方法來測定亮度與照度的比例系數。
3 LX1970的典型應用
3.1 白光亮度測量電路
測量白光亮度的電路如圖3所示。該電路在工作時�先由RCC、電流源和白光LED組成的光源發射出可見光,再由LX1970接收該可見光並轉換成電流信號。接下來在SNK端、SRC端各串聯一塊微安表以分別測量光電流ISNK和ISRC,這樣�微安飢攜表的讀數值就反映了亮度的高低。
3.2 LCD背光源亮度自動控御指制電路
當環境亮度明顯變暗時,LX1970能自動開啟LCD的背光源以使白色LED發光。其亮度自動控制電路如圖4所示。圖中�電阻R1和R2用於設定控制亮度的最小值與最大值。改變電容器C的容值可調整響應時間並能濾除50Hz電網干擾。LX1970採用+3.3V~+5V電源。若只使用SRC端,則SNK端應懸空。假定需用0.25V~1.25V的輸出電壓來驅動白光LED,0.25V代表LED的亮度最小值,1.25V代表亮度最大值�那麼,可由下式確定R1與R2的比例關系�
R1=[(3/0.25)-1]R2=11R2
可根據LX1970在給定亮度下的輸出電流最大值(ISRCmax)來計算R2值。實際上�在ISRCmax為50μA時�R2為25kΩ,這樣�代入上式即可得到275kΩ的R1值。
3.3 LX1970評估板的設計
利用LX1970評估板(Evaluation Board)不僅能檢查出LX1970的質量好壞,還可對LCD背光源亮度控制電路進行各種實驗,以便為開發新產品提供依據。此外,評估板上的元器件布局以及印製電路的設計也具有參考價值。LX1970的評估板電路如圖5所示。它具有以下特點:
第一,可利用一個轉盤(上面開著7個不同孔徑的小孔)來改變LX1970入射光窗口的大小,轉盤與感測器一同裝在機殼內;
第二,通過電位器RP1~RP3調整放大器的增益,再經過LX1970驅動兩只白色發光二極體(LED1、LED2)發光,以實現亮度調節,從而適應不同的環境亮度條件;
第三,分別改變跳線器J1~J4的接線方式,以對不同電路進行隔離或偏置;
第四,該電路有4個可選擇的控制埠,包括SRC的分壓二極體引出埠(A)、SRC的電壓調整埠(B)、SRC的固定電壓埠(C)和SNK的電壓調整埠(D)。此外,還有兩個輸出端(SRC、SNK)�其中,埠A為下拉端(經外部電位器接地,可代替LX1970手動調整亮度)。埠B、C、D均為上拉端(經外部電路接正電源或其它正電壓)。埠B和埠C用於設置最低輸出電壓(將RP1調至最小)或調節SRC端的輸出。埠D用來設置最高輸出電壓(將RP2調至最大)或調節SNK端的輸出。
跳線器J1用來選擇電源,當J1連到「LX1970」位置時,系統只給LX1970供電;J1連至「LED驅動」位置時,則可同時給LX1990供電,LX1990為LED的驅動控制器。J2置於「SRC開路」位置時,將斷開SRC引腳的外圍電路;J2置於「分壓」位置時,則將接通SRC引腳的外圍電路。J3置於「VD2輸入」位置,可將隔離二極體VD2短路;而J3置於「VD2輸出」位置時,VD2則不被短路。J4置於「驅動」位置時將SNK端的輸出接到LX1990的輸入端ISET;J4置於「SNK上拉」位置時, SNK端的輸出將經過埠D接高電平。
需要說明的是:第一,使用埠B時�允許將外部PWM信號加至由(RP1+R1)和(RP2+R3)構成的分壓器的高端,然後通過調節RP1和RP2的值來控制分壓比;第二,使用埠C時�可用直流電壓來控制亮度;第三,利用C1和C3可降低LX1970的響應速度,以避免感測器受外部50Hz光源頻率的影響。
『肆』 照度計原理什麼及注意事項有那些呢
照度計工作原理:照度計(或稱勒克斯計)是一種專門測量照度的儀器儀表。就是測量物體被照明的程度,也即物體表面所得到的光通量與被照面積之比。照度計通常是由硒光電池或硅光電池配合濾光片和微安表組成。光電池是把光能直接轉換成電能的光電元件。當光線射到硒光電池表面時,入射光透過金屬薄膜4到達半導體硒層2和金屬薄膜4的分界面上,在界面上產生光電效應。產生的光生電流的大小與光電池受光表面上的照度有一定的比例關系。這時如果接上外電路,就會有電流通過,電流值從以勒克斯(Lx)為刻度的微安表上指示出來。光電流的大小取決於入射光的強弱。照度計有變檔裝置,因此可以測高照度,也可以測低照度。
使用注意事項:使用時,必須注意避免接收很強的光,因為光電管陰極長期暴露在強光下,會出現疲勞現象,使光電陰極發射不正常。所以在不用照度計時要蓋好窗口的保護蓋,另外紫外照度計工作的環境溫度不能很高,也不能很低。尤其是採用熱電效應元件做為接受器的紫外照度計,對環境溫度的要求更是嚴格(一般在 20℃);而用光電管GD-5做接受器時,對環境溫度要求就不是很嚴格了,一般溫度愈低愈好;以減少暗電流.另外在測量光源的輻射線時要垂直於接受器的窗口,如果傾斜時將產生很大的誤差。此時需進行角度修正。
北京愛歐德儀器設備有限公司AOD-JTR09照度計採用高精度V(λ)感測器,大屏幕LCD顯示,具有高抗干擾能力和高轉換精度特點,無零點漂移。主機可自動存儲數據,任意設置存儲時間間隔,配套軟體可實時在線存儲數據,具有數據傳輸功能。