
什么是光传感器?光学传感器是一种将光信号转换成电信号的设备,属于传感器的一种。最常用的光学传感器应该是光开关,其核心部件是光敏电阻。光强的变化引起电阻值的变化,进而引起电流的变化,使光信号转化为电信号。
光学传感器的六个指标在选择光学传感器时,最重要的一点就是要明白哪个规格参数最关键。一般来说,在选择光学传感器时,需要考虑的因素包括六个重要规格,如光谱响应/红外抑制、最大勒克斯数、灵敏度、集成信号调理功能、功耗和封装尺寸。这六种规格详细描述如下:
1、光谱响应/红外抑制:环境光传感器应该仅对从400纳米到700纳米的光谱范围敏感。
2、最大lux:大多数应用为10,000 lux。
3、感光度:根据光学传感器的镜头类型,光线通过镜头后的光衰减可以在25 [[%]]到50 [[%]]之间。低光敏性很重要(5 lux),所以要选择能在这个范围内工作的光学传感器。
4、集成信号调理功能(即放大器和ADC):一些传感器可能提供非常小的封装,但它们需要外部放大器或无源元件来获得所需的输出信号。通过消除外部元件(ADC、放大器、电阻器、电容器等),具有更高集成度的光学传感器具有更多优势。).
5、功耗:光学传感器要承受高勒克斯(10000勒克斯),最好使用非线性模拟输出或数字输出。6、封装尺寸:对于大多数应用,封装越小越好。目前可用的较小封装尺寸约为2.0 mm 2.1 mm.尺寸为1.3mm1.5mm的4引脚封装是下一代封装。光学传感器在汽车中的应用范围从便携式消费市场(智能手机、PDA、台式电脑、便携式音乐播放器等)。)到消费电视市场(TFT-LCD、等离子、背投、CRT等)。),再到医疗、工业、汽车市场,光学传感器可谓无处不在的位移传感器。
在汽车环境中,主要应用如下:车载娱乐/导航/DVD系统的背光控制,使其在所有环境光条件下都能显示理想的背光亮度;后座娱乐显示器的背光控制;组合仪表背光控制(车速表/转速表);自动后视镜亮度控制(通常需要两个传感器,一个向前,一个向后);自动大灯和雨量感应控制(特殊,根据要求改变);后视摄像头控制(专用,根据需要改变)称重传感器。
光学传感器已经成为提供更舒适的显示质量的最有效的解决方案之一。它具有与人眼相似的特性,这对于汽车应用非常重要,因为这些应用要求在所有环境光条件下都具有完整的背光效果。例如,在白天,用户需要最大的亮度来实现最佳的能见度,但这个亮度对于夜间条件来说太亮了,因此具有良好光谱响应(良好的红外衰减)、适当动态范围和整体良好输出信号调节的光学传感器可以轻松地自动完成这些应用。目前,最终用户可以设置几个阈值级别(如低、中、亮),或者可以随意动态改变传感器的背光亮度。这也适用于后视镜的亮度控制。当镜子变暗和/或变亮时,需要智能亮度管理,角度传感器可以通过环境光传感器完成。光学传感器市场的最新趋势是小封装的光学传感器种类繁多,价格合理。无源器件在市场上已经活跃了几十年。随着光敏电阻、光电二极管和光电晶体管变得越来越常见和便宜,它们被广泛用于许多消费产品,从夜灯到数码相机。然而,刚刚出现的集成器件将光电晶体管或光电二极管与电流放大器集成在一起,以实现片内校准、滤波和更高的分辨率。在分辨率较高时,弱光能力和电源抑制功能发挥作用,这类器件正在扩大环境光传感器的应用范围和有效性。
最简单的光学传感器是光敏电阻,它可以通过两个端子之间的通道来识别。低端版本由硫化镉制成,而更昂贵的版本由GaAs制成。GaAs的带隙很小,这使得它能够吸收红外光中的低能光子,并使电子跃迁到导带。根据参考元件的数据,其照度范围为1~100lux,但具有各种电阻值。
光学传感器在便携式产品ISL29001中的应用可以达到15bit的分辨率。
光学传感器被广泛使用。一些应用使用光学检测的反射光来感测位置,包括条形码阅读器、激光打印机和自动聚焦显微镜。数码相机、手机和笔记本电脑等应用使用光学传感器来测量环境光。我们将进一步讨论上面提到的第二种应用。
笔记本电脑中的环境光线传感器用于将屏幕的背光调节到舒适的水平。背光的舒适范围取决于房间的光线条件。可想而知,屏幕的亮度需要随着环境光线的亮度而增加,而在光线较弱的情况下,为了看起来舒适和延长电池寿命,屏幕的亮度需要降低。
在笔记本电脑的设计中,环境光传感器通常在扬声器旁边,而不是在扬声器上方。机器在扬声器的位置有一个开口,光线可以进入里面。这些音频端口通常覆盖有网眼,以保护扬声器。由于这种保护,光线被阻挡,减少了可测量的光量,所以需要采用昏暗光线精度好的解决方案。为了在弱光条件下获得所需的精度,最好选择集成光电二极管和ADC。同时,高通滤波器可以将电源噪声降到最低,防止其耦合到背光照明中。另一个常见应用是移动电话中的环境光检测。在这种应用中,每节省一毫安意味着更长的电池寿命和客户满意度的提高。使用光传感器调节背光照度,可以延长电池寿命至少6倍(假设在没有光传感器反馈的情况下,背光保持全功率)。










