光傳感器的原理圖：光照傳感器的工作原理

原標(biāo)題：光照傳感器的工作原理

光照傳感器是一種傳感器，用于檢測(cè)光照強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱照度，工作原理是將光照強(qiáng)度值轉(zhuǎn)為電壓值， 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、 溫室大棚 培育、養(yǎng)殖、建筑的光照測(cè)量及研究。

設(shè)面元dS 上的光通量為dΦ，則此面元上的照度E為：E=dΦ/dS 。照度的單位為lx（勒克斯），也有用lux的，1lx=1lm/㎡。照度表示物體表面積被照明程度的量。

光照范圍
自然光照的范圍

夏季在陽(yáng)光直接照射下，光照強(qiáng)度可達(dá)6萬(wàn)～10萬(wàn)lx，沒(méi)有太陽(yáng)的室外0.1萬(wàn)～1萬(wàn)lx，夏天明朗的室內(nèi)100～550lx，夜間滿月下為0.2lx。

人工光照的范圍

白熾燈每瓦大約可發(fā)出12.56lx的光，但數(shù)值隨燈泡大小而異，小燈泡能發(fā)出較多的流明，大燈泡較少，熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的3～4倍。壽命是白熾燈的9倍，但價(jià)格較高 但是一個(gè)不加燈罩的白熾燈泡所發(fā)出的光線中，約有30%的流明被墻壁、頂棚、設(shè)備等吸收；燈泡的質(zhì)量差與陰暗又要減少許多流明，所以大約只有50%的流明可利用。一般在有燈罩、燈高度為2.0～2.4m(燈泡距離為高度的1.5倍)時(shí)，每0.37m2面積上需lW燈泡或1m2，面積上需2.7W燈泡可提供10.76lx。燈泡安裝的高度及有無(wú)燈罩對(duì)光照強(qiáng)度影響很大。

光照度傳感器的原理

在很多地方我們都會(huì)看到光控開關(guān)這種設(shè)備，大街上的路燈、各個(gè)自動(dòng)化氣象站以及樓道，不過(guò)很多朋友當(dāng)看到這種上面有個(gè)小球的盒子的時(shí)候雖然明白這是照度傳感器但是對(duì)于它還是不太了解，那么室外照度傳感器的原理是什么呢？

從工作原理上講，照度傳感器是一種采用熱點(diǎn)效應(yīng)原理，這種傳感器最主要是使用了對(duì)弱光性有較高反應(yīng)的探測(cè)部件，這些感應(yīng)原件其實(shí)就像相機(jī)的感光矩陣一樣，內(nèi)部有繞線電鍍式多接點(diǎn)熱電堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂層，熱接點(diǎn)在感應(yīng)面上，而冷結(jié)點(diǎn)則位于機(jī)體內(nèi)，冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢(shì)。在線性范圍內(nèi)，輸出信號(hào)與太陽(yáng)輻照度成正比。透過(guò)濾光片的可見(jiàn)光照射到進(jìn)口光敏二極管，光敏二極管根據(jù)可見(jiàn)光照度大小轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后電信號(hào)會(huì)進(jìn)入傳感器的處理器系統(tǒng)，從而輸出需要得到的二進(jìn)制信號(hào)。

當(dāng)然，光照度傳感器還有很多種分類，有的分類甚至對(duì)上面介紹的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，尤其是為了減小溫度的影響光照度傳感器還應(yīng)用了溫度補(bǔ)償線路，這樣很大程度上提高了光照度傳感器的靈敏度和探測(cè)能力。

光照度傳感器的工作原理
不同角度光線透過(guò)余弦修正器匯聚到感光區(qū)域、匯聚到感光區(qū)域的太陽(yáng)光通過(guò)藍(lán)色和黃色進(jìn)口濾光片過(guò)濾掉可見(jiàn)光以外的光線;透過(guò)濾光片的可見(jiàn)光照射 到進(jìn)口光敏二極管，光敏二極管根據(jù)可見(jiàn)光照度大小轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)溫度感應(yīng)電路，將采集到的光電信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以 輸出精準(zhǔn)的線性電信號(hào)。為了提高變送器的精度和分辨能力，我們采用了獨(dú)特地專利技術(shù)，雙通道信號(hào)輸出，分別是KLUX級(jí)信號(hào)和LUX級(jí)信號(hào)。

光照度傳感器的使用方法
光照度傳感器應(yīng)安裝在四周空曠，感應(yīng)面以上沒(méi)有任何障礙物的地方。然后將輻射表電纜插頭正對(duì)北方，調(diào)整好水平位置，將其牢牢固定，再將總輻射表輸出電纜與記錄器相連接，即可觀測(cè)。最好將電纜牢固地固定在安裝架上，以減少斷裂或在有風(fēng)天發(fā)生間歇中斷現(xiàn)象。

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光傳感器的原理圖：光電傳感器電路原理圖解

描述
用光電傳感器（光電對(duì)管）將機(jī)械旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電脈沖，光電對(duì)管實(shí)物如圖1所示。
電路設(shè)計(jì)?
電路原理圖如圖2所示。
電路由四部分組成。?
光電對(duì)管U1、電阻R1、電阻R2構(gòu)成發(fā)射接收電路；比較器U2A、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6構(gòu)成反相輸入的滯回比較器；比較器U2B、電阻R7、電阻R8構(gòu)成反相器；發(fā)光二極管D1、電阻R9構(gòu)成輸出電路。
光電傳感器電路圖
該電路可作為一個(gè)傳感器，它可以觸發(fā)一個(gè)沒(méi)有直接接觸的報(bào)警器。一個(gè)可見(jiàn)或不可見(jiàn)的封閉式離子源在傳感器上發(fā)射來(lái)保持探測(cè)回路保持一個(gè)原本的常閉狀態(tài)。
光電傳感器電路原理圖解
光電傳感器是一種能夠?qū)⒖梢?jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，也可稱為光電器件，主要用于光控開關(guān)，光控照明，光控報(bào)警領(lǐng)域中，對(duì)各種可見(jiàn)光進(jìn)行控制。
光電傳感器電路原理圖
從上圖可看出該光電傳感器采用的是光敏電阻器作為光電元件，光敏電阻器是一種對(duì)光敏感的元件，其電阻值隨入射光線的強(qiáng)弱發(fā)生變化而變化。
當(dāng)環(huán)境光較強(qiáng)時(shí)，光電傳感器RG的阻值較小，使可調(diào)電阻器RP與光電傳感器RG處的分壓值變低，不能達(dá)到雙向觸發(fā)二極管VD的觸發(fā)電壓值，雙向觸發(fā)二極管VD 截止，進(jìn)而使雙向了晶閘管VS也截止，照明燈EL熄滅。
當(dāng)環(huán)境光較弱時(shí)，光電傳感器RG的阻值變大，使可調(diào)電阻器RP與光電傳感器RG處的分壓值變高，隨著光照強(qiáng)度的逐漸增強(qiáng)，光電傳感器RG的阻值逐漸變大，當(dāng)可調(diào)電阻器kP與光電傳感器RG處的分壓值達(dá)到雙向觸發(fā)二個(gè)極管VD的觸發(fā)電壓時(shí)，雙向觸發(fā)二極管VD導(dǎo)通，進(jìn)而觸發(fā)雙向品閘管VS也導(dǎo)通，照明燈EL點(diǎn)亮。
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光傳感器的原理圖：光線傳感器工作原理及作用

光線傳感器工作原理
光線傳感器其實(shí)是根據(jù)光電效應(yīng)的原理起作用的。所謂光電效應(yīng)，就是指某些特殊的物質(zhì)在吸收了光線后能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為電能的現(xiàn)象，光電效應(yīng)可以分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩種。外光電效應(yīng)指的是在光線照射下，電子能夠從物質(zhì)的內(nèi)部向外發(fā)射而產(chǎn)生電力作用，光電管、光電倍增管都是基于外光電效應(yīng)制成的原件。相應(yīng)地，內(nèi)光電效應(yīng)則是發(fā)生在物質(zhì)的內(nèi)部，當(dāng)光線照射到物質(zhì)上時(shí)，使其內(nèi)部的電阻率發(fā)生改變，從而產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。光敏電阻、光電池等光電原件就是基于內(nèi)光電效應(yīng)制成的。
我們手機(jī)中的光線傳感器實(shí)際上應(yīng)該屬于環(huán)境光傳感器，主要由投光器和受光器兩個(gè)部件構(gòu)成。前置攝像頭旁邊的白點(diǎn)起到一個(gè)透鏡的作用，能夠?qū)h(huán)境中的光線聚焦，并經(jīng)由投光器傳送到受光器之上。受光器根據(jù)光電效應(yīng)，能夠把各種光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再進(jìn)一步處理成各種 開關(guān) 及控制動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)手機(jī)的感光調(diào)節(jié)。
在環(huán)境光線傳感器的芯片上，往往還會(huì)貼上一個(gè)紅外截止膜，以排除紅外光線的干擾，使得我們的手機(jī)、 筆記本電腦 等電子設(shè)備能夠準(zhǔn)確地感知環(huán)境中的可見(jiàn)光線強(qiáng)度。在 顯示器 耗電量過(guò)高的情況下，光線傳感器也能夠自動(dòng)調(diào)低屏幕亮度以延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。
光線傳感器作用
從2002年的 諾基亞7650（7650還帶有揚(yáng)聲器感應(yīng)）開始，便有了光線傳感器，它的好處就是可以根據(jù)手機(jī)所處環(huán)境的光線來(lái)調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度和鍵盤燈。
光線充足的地方，屏幕很亮，鍵盤燈就會(huì)關(guān)閉；相反，在暗處，鍵盤燈就會(huì)亮，屏幕較暗（與屏幕亮度的設(shè)置也有關(guān)系），這樣既保護(hù)了眼睛又節(jié)省了能量，一舉兩得。而且光線傳感器在進(jìn)入睡眠模式的時(shí)候，會(huì)發(fā)出藍(lán)色周期性閃動(dòng)的光，甚是好看。
光線傳感器位于前攝像頭旁邊的一個(gè)小點(diǎn)， 如果在光線充足的情況下（室外或者是燈光充足的室內(nèi)），大概在2-3秒之后， 鍵盤燈會(huì)自動(dòng)熄滅， 即使你再操作機(jī)子， 鍵盤燈也不會(huì)亮， 除非到了光線比較暗的地方，又一個(gè)鍵盤燈才會(huì)自動(dòng)的亮起來(lái)； 如果在光線充足的情況下， 試著用手將光線感應(yīng)器遮上， 2-3秒之后， 鍵盤燈會(huì)自動(dòng)亮起來(lái)， 這個(gè)就是光線感應(yīng)器的作用， 是起到一個(gè)節(jié)電的功能。
光線傳感器檢測(cè)
在待機(jī)狀態(tài)下，將手機(jī)的副攝像頭左邊的光線傳感器置于臺(tái)燈或強(qiáng)光下，按“掛斷”鍵，手機(jī)鍵盤燈應(yīng)熄滅，LCD背景燈應(yīng)常亮。
在待機(jī)狀態(tài)下，將手機(jī)的副攝像頭左邊的光線傳感器用手指遮住，按“掛斷”鍵，手機(jī)鍵盤燈應(yīng)開啟，LCD背景燈應(yīng)稍暗。
如果鍵盤燈不能像上述一樣變化，而是在任何情況下都是常亮的話，那機(jī)器就是有問(wèn)題的了。
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光傳感器的原理圖：光線傳感器的工作原理解析

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