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简单的环境光传感器电路知识
发布时间:2022-05-19 00:14
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本文摘要:人们更加多地指出环境光是一种能源,可用作驱动心率监控器、浴室灯具、远程天气传感器和其他低功耗器件。对于能量收集系统,最关键的是精确测量环境光的能力。本设计思路将叙述一种非常简单的低成本电路,可以根据环境光的强度按一定比例获取电压。 所用传感器是一款光敏电阻(LDR)由RadioShack获取的276-1657型光敏电阻其电阻随环境光强度而变化,如图1右图。其电阻值可从黑暗环境中的数百万减少至亮光环境中的几百。

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人们更加多地指出环境光是一种能源,可用作驱动心率监控器、浴室灯具、远程天气传感器和其他低功耗器件。对于能量收集系统,最关键的是精确测量环境光的能力。本设计思路将叙述一种非常简单的低成本电路,可以根据环境光的强度按一定比例获取电压。

  所用传感器是一款光敏电阻(LDR)由RadioShack获取的276-1657型光敏电阻其电阻随环境光强度而变化,如图1右图。其电阻值可从黑暗环境中的数百万减少至亮光环境中的几百。

该传感器可以检测到光线水平的大小波动,能区分一个或两个灯泡的亮度、照射阳光、全黑或者中间水平。每种应用于都必须必要的电路和物理设置,有可能还必须展开一定的校准,以符合明确光照场合的必须。该传感器可以装有在半透明的透气外壳中,因此可用作各种天气条件下的任何作业现场。  图1.传感器电阻与光线强度的关系    图2.用非常简单电路测量光线强度  图2右图电路根据输出电压和光线强度产生输入电压,光敏电阻当作AD8226仪表放大器(in-amp)的增益电阻。

AD8226的传递函数为:    其中,G为电路增益,VIN+和VIN分别为正负输出的电压,VREF为REF插槽的电压。当负输出和REF插槽短路时,VIN+应用于于是以输出,增益为:    or    若LDR的值未知,则可转换成光照水平。因此,在未知输出电压的情况下,任务就变为了对仪表放大器输入展开监控。

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VIN+可以是交流电压、直流电力或电源的一部分。请注意,增益精度各不相同两个内部调整薄膜电阻的精度。

  这种电路通过将远程测量的光敏电阻值转换成电压,为环境光的测量获取了一种极具成本优势的解决方案。我们自由选择AD8226是因为它具备长电源电压工作范围(2.7V至36V)、较低静态电流(将近500A,仅有电源电压范围)、轨到轨输入和功能齐全等特性。该电路可用于任何增益电阻,从几到无穷大均可。日益上升的成本、大大提高的性能使仪表放大器沦为运算放大器的理想替代产品。

  图3右图为这种电路的典型号召,其中用100-mVp-p、900-Hz正弦波作为VIN+.从图中可以显现出,LDR在暗淡和黑暗环境中的值为~840和~5500。利用LDR的校准,可以将这些电阻值折算成光线水平。

    图3.。


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