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什么是光傳感器?光傳感器的簡(jiǎn)介

更新時(shí)間   2020-11-09 17:14:31 深圳市克里雅半導(dǎo)體有限公司 閱讀

光傳感器通常是指能由能敏銳感應(yīng)紫外光到紅外光的光能量,并將光能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。

光傳感器是一種傳感裝置,主要由光敏元件組成,主要分為環(huán)境光傳感器、紅外光傳感器、太陽(yáng)光傳感器、紫外光傳感器四類。

主要應(yīng)用在改變車(chē)身電子應(yīng)用和智能照明系統(tǒng)等領(lǐng)域?,F(xiàn)代電測(cè)技術(shù)日趨成熟,由于具有精度高、便于微機(jī)相連實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)時(shí)處理等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電氣量和非電氣量的測(cè)量中。然而電測(cè)法容易受到干擾,在交流測(cè)量時(shí),頻率響應(yīng)不夠?qū)捈皩?duì)耐壓、絕緣方面有一定要求,在激光技術(shù)迅速發(fā)展的今天,已經(jīng)能夠解決上述的問(wèn)題。

什么是光傳感器?光傳感器的簡(jiǎn)介

種類應(yīng)用:

環(huán)境光傳感器

例如,在手機(jī)、筆記本等移動(dòng)應(yīng)用中,顯示器消耗的電量高達(dá)電池總電量的30%,采用環(huán)境光傳感器可以最大限度地延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。另一方面,環(huán)境光傳感器有助于顯示器提供柔和的畫(huà)面。當(dāng)環(huán)境亮度較高時(shí),使用環(huán)境光傳感器的液晶顯示器會(huì)自動(dòng)調(diào)成高亮度。當(dāng)外界環(huán)境較暗時(shí),顯示器就會(huì)調(diào)成低亮度,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度。 環(huán)境光傳感器需要在芯片上貼一個(gè)紅外截止膜,甚至直接在硅片上鍍制圖形化的紅外截止膜。

紅外光傳感器

該紅外光傳感器使用充電的熱電堆與溴碘化鉈(KRS-5)窗口來(lái)感應(yīng)580到40000nm的波長(zhǎng)。該傳感器使得學(xué)生可以自己測(cè)量一系列現(xiàn)象,包括自己手掌的紅外輻射。

太陽(yáng)光傳感器

1. 太陽(yáng)傳感器。它可識(shí)別水平,垂直各360度。太陽(yáng)所在的位置,識(shí)別,陰天,多云天,半陰天,晴天及晚上白天。跟蹤方位識(shí)別。

2. 識(shí)別電路處理和侍服驅(qū)動(dòng)。采用數(shù)字芯片完成以上各信息的處理??墒谭鞣N普通電機(jī),步進(jìn)電機(jī)。整機(jī)功耗電流3mA,芯片工作電壓5V。

國(guó)際先進(jìn)的太陽(yáng)跟蹤設(shè)備,采用的是電腦數(shù)據(jù)理論,需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的數(shù)據(jù)和設(shè)定。

電路原理、設(shè)備技術(shù)復(fù)雜。智能太陽(yáng)跟蹤儀采用識(shí)別理論技術(shù),電路簡(jiǎn)單元件少,沒(méi)有經(jīng)緯度和數(shù)據(jù)信息的理論。一年四季太陽(yáng)運(yùn)行的路線不用考慮。太陽(yáng)從哪個(gè)方向升起,到哪個(gè)方向落下,它都會(huì)準(zhǔn)確無(wú)誤的識(shí)別太陽(yáng)升起和落下的位置。如果把他安放在行走的車(chē)或船上,不論向何方行駛,跟蹤儀都能正對(duì)太陽(yáng)。

什么是光傳感器?光傳感器的簡(jiǎn)介

紫外光傳感器

該紫外光傳感器使用一個(gè)過(guò)濾片測(cè)量紫外光波段(315nm-400nm)。除去濾光片,傳感器可同時(shí)感應(yīng)可見(jiàn)光。傳感器包括紫外光濾光片,一個(gè)瞄準(zhǔn)儀,和傳感器手柄。

磁光效應(yīng)傳感器就是利用激光技術(shù)發(fā)展而成的高性能傳感器。

激光,是20世紀(jì)60年代初迅速發(fā)展起來(lái)的又一新技術(shù),它的出現(xiàn)標(biāo)志著人們掌握和利用光波進(jìn)入了一個(gè)新的階段。由于以往普通光源單色度低,故很多重要的應(yīng)用受到限制,而激光的出現(xiàn),使無(wú)線電技術(shù)和光學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)、相互滲透、相互補(bǔ)充。利用激光已經(jīng)制成了許多傳感器,解決了許多以前不能解決的技術(shù)難題,使它適用于煤礦、石油、天然氣貯存等危險(xiǎn)、易燃的場(chǎng)所。

比如說(shuō)用激光制成的光導(dǎo)纖維傳感器,能測(cè)量原油噴射、石油大罐龜裂的情況參數(shù)。在實(shí)測(cè)地點(diǎn),不必電源供電,這對(duì)于安全防爆措施要求很?chē)?yán)格的石油化工設(shè)備群尤為適用,也可用來(lái)在大型鋼鐵廠的某些環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)光學(xué)方法的遙測(cè)化學(xué)技術(shù)。

磁光效應(yīng)傳感器的原理主要是利用光的偏振狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器的功能。當(dāng)一束偏振光通過(guò)介質(zhì)時(shí),若在光束傳播方向存在著一個(gè)外磁場(chǎng),那么光通過(guò)偏振面將旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,這就是磁光效應(yīng)。也就是可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)的角度來(lái)測(cè)量外加的磁場(chǎng)。在特定的試驗(yàn)裝置下,偏轉(zhuǎn)的角度和輸出的光強(qiáng)成正比,通過(guò)輸出光照射激光二極管LD,就可以獲得數(shù)字化的光強(qiáng),用來(lái)測(cè)量特定的物理量。

應(yīng)用案例:

環(huán)境光檢測(cè)

在車(chē)身電子應(yīng)用中,環(huán)境光傳感器用于調(diào)節(jié)儀表盤(pán)的背光強(qiáng)度,以及導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、溫度控制及DVD屏幕中的LCD背光強(qiáng)度。這對(duì)于像BMW的iDrive及Prius的Multi-Info等顯示屏而言尤其重要。例如,當(dāng)日光變得昏暗并且漆黑一片時(shí),儀表盤(pán)背光將進(jìn)行不同程度地調(diào)節(jié),以達(dá)到最佳可見(jiàn)度,并降低可能對(duì)駕駛者造成的強(qiáng)光。使用這些傳感器可消除在白天打開(kāi)車(chē)大燈時(shí)煩人的顯示屏自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)等程序,環(huán)境光傳感器的關(guān)鍵功能是利用380nm~780nm的敏感度可見(jiàn)波長(zhǎng),復(fù)制了人眼的敏感度。

隧道檢測(cè)

隧道檢測(cè)需要兩個(gè)傳感器的輸入。第一個(gè)傳感器具有“向上看”的較寬視野,以及相對(duì)較長(zhǎng)的平均移動(dòng)時(shí)間段,長(zhǎng)時(shí)間段可防止車(chē)燈打開(kāi)和關(guān)閉。第二個(gè)傳感器具有“向前看”的較窄視野,以及相對(duì)較短的平均移動(dòng)時(shí)間段。這可使隧道傳感器對(duì)突然的日光變化做出快速反應(yīng),并打開(kāi)車(chē)大燈,以及在進(jìn)入隧道時(shí)可調(diào)節(jié)顯示屏的背光亮度。前向傳感器消除了在進(jìn)入橋下或遮天蔽日的大樹(shù)下時(shí)打開(kāi)及關(guān)閉車(chē)燈。在這些情況下,該傳感器仍將“看到”前方的光線。

當(dāng)進(jìn)入隧道時(shí),隧道傳感器信號(hào)將下降,而寬視野傳感器的信號(hào)將仍保持高強(qiáng)度;車(chē)大燈將打開(kāi)。當(dāng)出了隧道時(shí),隧道傳感器信號(hào)將加強(qiáng),而寬視野傳感器信號(hào)將下降;車(chē)大燈將關(guān)閉。憑借不同的平均移動(dòng)時(shí)間段,控制器可做出明確的區(qū)別。

智能照明系統(tǒng)

為了提高工作環(huán)境的舒適性,照明控制系統(tǒng)采取光傳感器,根據(jù)當(dāng)前環(huán)境的照度自動(dòng)控制照明設(shè)備,從而使照度控制在舒適的范圍內(nèi)。在傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)中,往往采用普通光傳感器結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)。由于光傳感器檢測(cè)到的光信號(hào)既包含可見(jiàn)光成分又有紅外光成分,濾除紅外光對(duì)光傳感器檢測(cè)結(jié)果。


陳小姐:

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