光傳感器是什么？

? ? ? ? ?光傳感器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的設(shè)備，屬傳感器的一種。最常用的光傳感器就應(yīng)是光控開(kāi)關(guān)了，其核心元件是光敏電阻，因光強(qiáng)弱的變化而引起電阻阻值的變化，進(jìn)而引起電流的變化，這樣光信號(hào)就轉(zhuǎn)換成了電信號(hào)。

　　光傳感器六大指標(biāo)

　　選擇光傳感器時(shí)，最重要的一點(diǎn)是理解哪項(xiàng)規(guī)格參數(shù)是最為關(guān)鍵的。一般來(lái)說(shuō)，在選擇一個(gè)光傳感器時(shí)，需要著重考慮的因素包括光譜響應(yīng)/IR抑制、最大勒克斯數(shù)、光敏度、集成的信號(hào)調(diào)節(jié)功能、功耗以及封裝大小等6個(gè)重要規(guī)格。這6個(gè)規(guī)格的具體描述如下：

　　1、光譜響應(yīng)/IR抑制：環(huán)境光傳感器應(yīng)該僅對(duì)400nm至700nm光譜的范圍有感應(yīng)。

　　2、最大勒克斯數(shù)：大多數(shù)應(yīng)用為1萬(wàn)勒克斯。

　　3、光敏度：根據(jù)光傳感器的鏡片類(lèi)別，光線(xiàn)通過(guò)鏡片后，光衰減可以在25［［%］］-50［［%］］之間。低光敏度非常關(guān)鍵（《5勒克斯），必須選擇可以在這個(gè)范圍內(nèi)工作的光傳感器。

　　4、集成的信號(hào)調(diào)節(jié)功能（即放大器和ADC）：一些傳感器可能提供非常小的封裝，但是卻需要一個(gè)外部放大器或無(wú)源元件來(lái)獲取所需的輸出信號(hào)。具有更高集成度的光傳感器省去了外部元件（ADC、放大器、電阻器、電容器等），具有更多的優(yōu)勢(shì)。

　　5、功耗：對(duì)于要承受高勒克斯（》1萬(wàn)勒克斯）的光傳感器來(lái)說(shuō)，最好采用非線(xiàn)性模擬輸出或數(shù)字輸出。　　6、封裝大小：對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，封裝都是越小越好。現(xiàn)在可提供的較小封裝尺寸約為2.0mm×2.1mm。而尺寸為1.3mm×1.5mm的4引腳封裝則是下一代封裝。光傳感器在汽車(chē)中的應(yīng)用 從便攜式消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)（智能電話(huà)、PDA、臺(tái)式計(jì)、便攜式音樂(lè)播放器等等）到消費(fèi)類(lèi)電視機(jī)市場(chǎng)（TFT-LCD、等離子、尾部投影、CRT等等），再到醫(yī)療、工業(yè)及汽車(chē)市場(chǎng)，光傳感器可謂無(wú)所不在位移傳感器。

　　在汽車(chē)環(huán)境中，主要的應(yīng)用如下：車(chē)載娛樂(lè)/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)背光控制，以便在所有的環(huán)境光條件下都可以顯示出理想的背光亮度；后座娛樂(lè)用顯示器背光控制；儀表組背光控制（速度計(jì)/轉(zhuǎn)速計(jì)）；自動(dòng)后視鏡亮度控制（通常要求兩個(gè)傳感器，一個(gè)是前向的，一個(gè)是后向的）；自動(dòng)前大燈和雨水感應(yīng)控制（專(zhuān)用，根據(jù)需求進(jìn)行變化）；后視相機(jī)控制（專(zhuān)用，根據(jù)需求進(jìn)行變化）稱(chēng)重傳感器。

　　光傳感器在提供更舒適的顯示質(zhì)量方面已經(jīng)成為最有效的解決方案之一，它具有與人眼相似的特性，這對(duì)于汽車(chē)應(yīng)用而言至關(guān)重要，因?yàn)檫@些應(yīng)用要求在所有環(huán)境光條件下都能達(dá)到完全的背光效果。例如，在白天，用戶(hù)需要最大的亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的可見(jiàn)度，但是這種亮度在對(duì)于夜間條件而言則是過(guò)亮的，因此帶有良好光譜響應(yīng) （良好的IR衰減）的光傳感器、適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)范圍和整體的良好輸出信號(hào)調(diào)節(jié)可以很容易地自動(dòng)完成這些應(yīng)用。現(xiàn)在終端用戶(hù)可以設(shè)置幾個(gè)閾值水平（如低、中、亮光），或能夠隨意地動(dòng)態(tài)地改變傳感器的背光亮度壓力傳感器　　這也適用于汽車(chē)后視鏡亮度控制，當(dāng)鏡子變暗和/或變亮?xí)r需要智能的亮度管理，可以通過(guò)環(huán)境光傳感器來(lái)完成角度傳感器。光傳感器市場(chǎng)的最新走向 采用小型封裝的光傳感器多種多樣，而且價(jià)格合理。數(shù)十年來(lái)，無(wú)源器件一直活躍市場(chǎng)，隨著光敏電阻、光電二極管及光電晶體管等變得越來(lái)越普通和便宜，它們被從夜間照明燈到數(shù)碼相機(jī)的眾多消費(fèi)產(chǎn)品廣泛采用。而登場(chǎng)不久的集成器件把一個(gè)光電晶體管或光電二極管與電流放大器集成起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)片上校準(zhǔn)、過(guò)濾和更高的分辨率。當(dāng)分辨率較高時(shí)，低光能力、電源抑制等功能發(fā)揮作用，這類(lèi)器件正在擴(kuò)大環(huán)境光傳感器的應(yīng)用范圍和有效性。

　　最簡(jiǎn)單的光傳感器是光敏電阻，可以通過(guò)兩個(gè)終端之間的通道來(lái)對(duì)其鑒別。低端版本使用CdS（硫化鎘）制造，而比較昂貴的類(lèi)型則使用GaAs制造。GaAs 的能帶隙較小，使其能夠吸收紅外光中的低能光子，使電子躍遷到傳導(dǎo)帶。參考元件的數(shù)據(jù)顯示，其照度范圍是1~100lux，但具有各種阻值。

　　光傳感器在便攜產(chǎn)品上的應(yīng)用

　　ISL29001能達(dá)到15bit的分辨率。

　　光傳感器的應(yīng)用對(duì)象非常普遍。有些應(yīng)用利用光學(xué)探測(cè)的反射光來(lái)對(duì)位置進(jìn)行感應(yīng)，其中包括條形碼閱讀器、激光打印機(jī)和自動(dòng)聚焦顯微鏡。數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)和筆記本電腦等便攜電子產(chǎn)品等應(yīng)用則利用光傳感器來(lái)測(cè)量環(huán)境光量。我們將進(jìn)一步討論上述的第二類(lèi)應(yīng)用。

　　筆記本電腦中的環(huán)境光傳感器，用于調(diào)整屏幕的背光，使之達(dá)到看著舒適的水平。背光的舒適范圍取決于房間的光線(xiàn)情況，可想而知，屏幕的亮度需要隨著環(huán)境光線(xiàn)亮度增加，而在光線(xiàn)較弱的情況下，為了看著舒服和延長(zhǎng)電池壽命，屏幕亮度則需要下降。

　　在筆記本電腦設(shè)計(jì)中，環(huán)境光傳感器通常挨著揚(yáng)聲器，而不是在其上面，機(jī)器在揚(yáng)聲器的位置有一個(gè)開(kāi)口，光線(xiàn)可以進(jìn)入內(nèi)部。這些音頻端口通常覆蓋著網(wǎng)狀物，以保護(hù)揚(yáng)聲器，由于這種保護(hù)，光線(xiàn)被阻斷，這使得可測(cè)量到的光量減少，因此需要采用具有良好的暗光精度的解決方案。為了獲得低光條件下所需的精度，最好選擇具有ADC的集成式光電二極管。同時(shí)，采用高通濾波器可以把電源噪聲降至最低水平，防止其耦合進(jìn)入背光照明。　　另一個(gè)普遍應(yīng)用是手機(jī)中的環(huán)境光感應(yīng)。在這種應(yīng)用中，每節(jié)省一個(gè)毫安，都意味著電池壽命延長(zhǎng)和客戶(hù)滿(mǎn)意度的增加。利用光傳感器調(diào)節(jié)背光照明，電池壽命至少延長(zhǎng)6倍（假定在沒(méi)有光傳感器反饋時(shí)背光保持在全功率狀態(tài)）。