圖1. 測量相對光強(qiáng)度的簡單電路
你有沒有試過用儀表放大器測量兩個光源的相對強(qiáng)度?
發(fā)布時間:2021-01-12 來源:亞德諾半導(dǎo)體 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】在許多照明應(yīng)用中,測量兩個光源的相對強(qiáng)度比測量其各自的強(qiáng)度更重要。這樣能確保兩個光源以相同的強(qiáng)度發(fā)光。例如,比較同一建筑物內(nèi)控制室( 1 號房間)和另一間房( 2 號房間)的亮度會有幫助,以便可以在白天的任何時間和夜里進(jìn)行調(diào)整?;蛘撸瑢τ谝粋€生產(chǎn)系統(tǒng),您可能希望確保明亮的光照條件不發(fā)生變化。
Q: 是否可以使用儀表放大器測量兩個光源之間的差異?
A: 是的,用兩個光敏電阻替換儀表放大器的主設(shè)定電阻就可以。
在許多照明應(yīng)用中,測量兩個光源的相對強(qiáng)度比測量其各自的強(qiáng)度更重要。這樣能確保兩個光源以相同的強(qiáng)度發(fā)光。例如,比較同一建筑物內(nèi)控制室( 1 號房間)和另一間房( 2 號房間)的亮度會有幫助,以便可以在白天的任何時間和夜里進(jìn)行調(diào)整?;蛘?,對于一個生產(chǎn)系統(tǒng),您可能希望確保明亮的光照條件不發(fā)生變化。
確定相對強(qiáng)度的一種辦法是測量兩個附加光檢測器的不同輸出。其差異將被轉(zhuǎn)換為以地為基準(zhǔn)的單端電壓信號。
圖 1 中的電路就是解決此問題的一種簡單但有效的方法,其使用帶電阻增益控制功能的儀表放大器,例如 AD623。
圖1. 測量相對光強(qiáng)度的簡單電路
請注意,該電路中有兩個特殊電阻 R1 和 R2。R1 (LDR1) 測量兩個光源的亮度。
何謂 LDR?該術(shù)語表示光敏電阻。它是一種無源電子元件,帶有一個電阻,其阻值依據(jù)光強(qiáng)度而變化。光敏電阻有不同形狀和顏色,適用于許多電子電路,尤其是報警器、開關(guān)器件、時鐘和路燈。
一般來說,LDR 的電阻在黑暗中非常高,幾乎高達(dá) 1 MΩ,但當(dāng)光線照在 LDR 上時,其電阻降至幾 kΩ(10 lux 時為 10kΩ 至 20kΩ,100 lux 時為 2kΩ 至4kΩ ),具體情況視型號而定。此原理圖使用的 LDR 來自 RadioShack(產(chǎn)品型號 276-1657)。
圖2. RadioShack產(chǎn)品型號276-1657
圖 1 中的原理圖采用 AD623 和兩個 LDR。作為主傳感器的光敏電阻 R1 是參考點光源。它用作光強(qiáng)度的基準(zhǔn),位于控制室中。若要比較兩個以上的光源,則在每次比較時都應(yīng)使用此光源作為基準(zhǔn)。這種比較可以在晚上或白天進(jìn)行。請記住,電阻發(fā)生變化需要 8 毫秒到 12 毫秒。電阻恢復(fù)到初始值也需要幾秒鐘。
該設(shè)計非常簡單。系統(tǒng)電源為 ±5 V,兩個輸入端的輸入電壓為 VIN。因此,每個光敏電阻的一端有相同電壓,另一端接地。如果相同量的光照在兩個光敏電阻上,其間的電流差將為零,因為其電阻相等。結(jié)果是輸出電壓為零伏。當(dāng)兩個房間的照明不均勻時,兩個光源的強(qiáng)度之間存在差異,這會在系統(tǒng)輸出端產(chǎn)生電壓。該電壓的極性指示哪個房間更亮。如果輸出電壓為正,則意味著照在 LDR2 上的光線較多,反之亦然。
圖 3 為輸出波形的示波器圖。輸入電壓為 1 V p-p方波,頻率為 1 kHz, 輸出(約 2 V )表明 2 號房間中的光源更亮。
圖3. 輸出電壓指示相對光強(qiáng)度
在本文的電路中,AD623 的輸出端有兩個 LED。當(dāng)輸出為正(光源 2 更亮)時,正極連接到輸出的紅光 LED 將開啟,而當(dāng)光源 1 更亮?xí)r,正極接地的黃光 LED 將開啟。請注意,LED 的亮度表示房間相對強(qiáng)度的幅度水平。
當(dāng)兩個房間看起來同樣明亮?xí)r,其照度相等,輸出為 0 V,兩個 LED 均關(guān)閉。
電路輸出端的電壓為:
輸出的均方根值表示兩個光源的強(qiáng)度等級。
校準(zhǔn) LDR1 值以找到特定亮度下的精確電阻值之后,可以用一個純電阻替換 LDR1,這樣系統(tǒng)在所有時候都會將 LDR2 的值與某個亮度進(jìn)行比較。通過這種方式,固定電阻便可用作一個已知光強(qiáng)度的基準(zhǔn)。這種電路可以充當(dāng)太陽能導(dǎo)引頭,即一種跟蹤光源的簡單裝置。此類裝置可以使太陽能面板對準(zhǔn)太陽,或用于搜救機(jī)器人中,引導(dǎo)被困人員走向有光的地方。為了實現(xiàn)太陽能導(dǎo)引頭,可以利用伺服電機(jī)來旋轉(zhuǎn)光敏電阻。
使用 AD623 并且將兩個燈泡分別與 LDR1 和 LDR2 一起放入不同的房間,可以了解這兩個燈泡的效率。該電路功耗低,只需兩節(jié) AA 電池供電,故適合于功耗敏感應(yīng)用。
(來源:亞德諾半導(dǎo)體)
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運動員爭金奪銀
- 輕松滿足檢測距離,勞易測新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長和熱點溫度更高的全新氮氣填充三相交流濾波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 聚焦制造業(yè)企業(yè)貨量旺季“急難愁盼”,跨越速運打出紓困“連招”
- 選擇LDO時的主要考慮因素和挑戰(zhàn)
- 兩張圖說清楚共射極放大器為什么需要發(fā)射極電阻
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Toshiba多樣化電子元器件和半導(dǎo)體產(chǎn)品
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運動員爭金奪銀
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護(hù)器
過熱保護(hù)
過壓保護(hù)
焊接設(shè)備
焊錫焊膏
恒溫振蕩器
恒壓變壓器
恒壓穩(wěn)壓器
紅外收發(fā)器
紅外線加熱
厚膜電阻
互連技術(shù)
滑動分壓器
滑動開關(guān)
輝曄
混合保護(hù)器
混合動力汽車
混頻器
霍爾傳感器
機(jī)電元件
基創(chuàng)卓越
激光二極管
激光器
計步器
繼電器