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如何选择一款环境光传感器

时间:2014-12-07  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

  随着近年来在半导体模拟传感器和封装上的进步,现在的最终用户在光传感器上有了更广的选择余地。今天,设计者在消费类产品、汽车、医疗和工业应用中使用了比以往更多的光传感器。这主要有几个原因,包括改进的适光响应、小占位、低功耗、高集成度和易用。通常根据设计者和应用所需要的功能性、性能和环境功能性进行具体的选型。

  有几个关键的技术因素可以帮助用户和设计者决定如何选择一款环境光传感器。首先,传感器的输出必须和光强成线性关系,光谱波长敏感度应该非常接近人眼。另外,器件的输出应该直接和照射在集成的光敏二极管上的光强成正比,540nm的峰值响应接近人眼的峰值敏感度。大多数光传感器都能够感测到380nm~770nm的环境光。

  现在,多数应用的一个设计出发点是延长电池寿命。节约能量的新办法包括:确保优化的亮度管理,连同使用改进的光敏电阻和/或光敏二极管,这些器件的线性度更差,通常要使用附加的放大器。

  现在有很多种不同类型的环境光传感器能够提供这些好处,包括模拟和数字输出的传感器、超低功耗版本、非线性版本,以及下一代低功耗、超低亮度的版本。目前最好的数字产品的光敏感度可以低至0.015Lux以下,动态范围高达64,000 Lux,所需的工作电流小于65mA。这些产品还具有理想的光谱响应和低误差光输出变化,并利用数学算法简化使用。市场上还出现了一些新型数字光传感器,从目前看,数字光传感器是解决性能和灵活性问题的好办法,尤其是在汽车应用当中,因为在汽车中使用的I2C数字输出信号提供了更低的噪声,能够在同一条总线扁平型电感上将数个传感器组网,很好地控制传感器的特性,还具有良好的总体性能。

  做为技术上的全球领导者,Intersil不断扩大光传感器家族,并提供各种型号的产品。Intersil对ISL29000系列产品进行了持续的增强和改进,功耗非常低,为所有应用提供了最佳的性能。最近,Intersil发布了采用接近感测的ALS技术

  光源

  不同的光源具有不同的光谱特性,使用者在做产品选型时,需要了解这些特性。例如,日光的光谱响应非常宽,大约有50%的光谱落在红外区间。基于灯丝的光源,如白炽灯和卤素灯,也有很高的红外辐射。

  举例来说,把光谱响应做为选择合适的光传感器的扁平型电感准则。普通的PIN光敏二极管(无论是无源的或有源的)本身就有很宽的光谱响应区间,从紫外(UV)一直到红外(IR)。如果目的是设计一个只检测可见光的环境光传感模压扁平型电感电感器器,这些器件就不适用了,更何况红外和紫外器件了。因此,一个只“看见”可见光(380nm~770nm),并能减小多余的红外和紫外信号的光传感器是最佳选择,例如ISL29020和ISL29023。

  在下面的图1中,显示了如何利用ISL29023测量不同的光源。值得注意的是,在宽动态范围内,测量曲线与理想读数线(虚线)之间的误差很小。如果我们想使用对红外线特别敏感的传感器,上面的图会显示,测量曲线与理想读数线有更大的偏离误差。(插入图1)

  要点在于:即便不是全部,至少大多数应用都对光传感器有所要求,即准确测量人眼能够看见的可见光,减弱带有大量红外和紫外成分的光线。

  光传感器应用-首先是PC机、电话、PDA和新型汽车

  下面是光传感器在在不同的市场和应用当中的基本情况。从智能手机、PDA、笔记本电脑、便携式音乐播放器到类似的其他产品,光传感器在便携式消费类市场上所处可见。光传感器还被广泛用在消费类电视机市场(TFT-LCD、等离子、背投和CRT电视),以及医疗和工业应用当中。现在,制造商正在开发针对汽车市电感器市场场的新一代系统,并已经投入使用。

  围绕汽车工作环境,本文就设计问题和传感器的效用给出了全景式的介绍。光传感器的主要应用如下:

  信息娱乐/导航/DVD系统的背光控制控制,以便在各种环境光条件下显示理想的亮度

  后座娱乐显示屏的背光控制

  仪表盘组合仪表的背光(速度计,转速表等)

  自动后视镜调光(通常需要两个传感器,一个朝前,一个朝后)

  自动头灯和雨量检测(特定应用,根据需求而变)

大电流电感

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