光照傳感器是一種新型傳感器,通??捎脕頇z測光照強(qiáng)度,主要被用到農(nóng)業(yè)林業(yè)溫室大棚培育等領(lǐng)域中。在現(xiàn)代社會中,光照傳感器技術(shù)的發(fā)展越來越加成熟、穩(wěn)定化,使得光照傳感器的應(yīng)用場景也逐漸增多起來。那么光照傳感器原理是什么呢?聚英電子為大家詳細(xì)介紹一下!
工作原理
光照度傳感器采用熱電效應(yīng)原理,最主要是采用了對弱光性有較高反應(yīng)的探測部件,這一些感應(yīng)元件其實(shí)就像相機(jī)的感光矩陣一樣,里面有繞線電鍍式多接點(diǎn)熱電堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂層,熱接點(diǎn)在感應(yīng)面上,而冷結(jié)點(diǎn)則處在機(jī)體內(nèi),冷熱接點(diǎn)產(chǎn)生溫差電勢。
在線性范圍內(nèi),輸出的信號與太陽輻射度正相關(guān)。通過濾光片的可見光照射到進(jìn)口光敏二極管,光敏二極管根據(jù)可見光照度大小轉(zhuǎn)化成電信號,隨后電信號會進(jìn)入傳感器的處理器系統(tǒng),進(jìn)而輸出需要得到的二進(jìn)制信號。
光照強(qiáng)度傳感器由發(fā)送器、接收器和檢測電路組成,發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,光束不間斷地發(fā)射或改變脈沖寬度;三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置,能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回;接收器由光電二極管、光電三極管、光電池組成;在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等,在其后面是檢測電路,濾出有效信號和發(fā)送該信號。
發(fā)光強(qiáng)度:光源在單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量,單位是坎德拉,即每球面度1流明。
光照度:被照明面單位面積上得到的光通量,單位是勒克斯,即每平方米1流明。
光出射度:光源單位面積上發(fā)出的光通量,單位與光照度相同。
光亮度:單位面積上沿法線方向的發(fā)光強(qiáng)度,或稱單位面積在其法線方向上單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量,單位是尼特,即每平方米每球面度1流明。
由于發(fā)光強(qiáng)度、光亮度與方向有關(guān),容易推導(dǎo)出:各個(gè)方向上光亮度相同的光源其發(fā)光強(qiáng)度是方向的余弦函數(shù),在法線方向上發(fā)光強(qiáng)度最大,稱為余弦輻射體,也叫朗伯光源。各個(gè)方向上發(fā)光強(qiáng)度都相等的光源其光亮度就是不等的。
光照范圍
1、自然光照的范圍
夏季在陽光直接照射下,光照強(qiáng)度可達(dá)6萬~10萬lx,沒有太陽的室外0.1萬~1萬lx,夏天明朗的室內(nèi)100~550lx,夜間滿月下為0.2lx。
2、人工光照的范圍
白熾燈每瓦大約可發(fā)出12.56lx的光,但數(shù)值隨電燈泡大小而異,小燈泡能發(fā)出較多的流明,大電燈泡較少,熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的3~4倍。壽命是白熾燈的9倍,但價(jià)格較高但是一個(gè)不加燈罩的白熾燈泡所發(fā)出的光線中,約有30%的流明被墻壁、頂棚、設(shè)備等吸收;電燈泡的質(zhì)量差與陰暗又要降低許多流明,因此大約只有50%的流明可利用。一般在有燈罩、燈高度為2.0~2.4m時(shí),每0.37m2面積上需lW電燈泡或1m2,面積上需2.7W電燈泡可提供10.76lx。電燈泡安裝的高度及有無燈罩對光照強(qiáng)度影響很大。
測量對象
自然光照,日光照射就是自然光照。
人工光照,燈光照明就是人工光照。
關(guān)于光照傳感器原理的介紹就到這里了,看到這里,相信您對于光照傳感器也能夠有一個(gè)更加全面深刻的認(rèn)識!對于林業(yè)、農(nóng)業(yè)、溫室大棚、建筑等領(lǐng)域而言,光照傳感器發(fā)揮的作用越來越大,相關(guān)的技術(shù)發(fā)展越來越完善成熟,相信在不遠(yuǎn)的將來,其應(yīng)用場景也將會逐漸增多!