Arbeiten und Anwendungen des Umgebungslichtsensors

Das ' lux' ist die internationale Standardeinheit des Umgebungslichts, das für die Beleuchtungsstärke verwendet wird. Die typische Leistung dieses Sensors reicht von unter 50 Lux bis über 10.000 Lux. Hier können bei schwachem Licht 50 Lux erzeugt werden, während es mittags über 10.000 Lux sind. Lux ist die SI-Einheit für die Beleuchtungsstärke und entspricht einem Lumen pro Quadratmeter. Dies wird in der Photometrie zur Messung der Intensität verwendet, die durch das menschliche Auge wahrgenommen wird, wenn Licht durch eine Oberfläche trifft. Im Jahr 2004 gibt es die Telefone, viele Telefone sind mit Umgebungslichtsensor ausgestattet und 30% der Telefone sind ausverkauft. Während im Jahr 2016 85 % der Telefone eingebaut und ausverkauft waren.

Was ist ein Umgebungslichtsensor?

Ein Umgebungslichtsensor ist eine Art von Komponente, die in Mobilgeräten, Smartphones, Notebooks, LCD-Fernsehern und Autodisplays verwendet wird. Das Funktionsprinzip des Umgebungslichtsensors besteht darin, dass es sich um einen Fotodetektor handelt, der zum Erfassen der Summe des Umgebungslichts in der Nähe verwendet wird und das Licht des mobilen Bildschirms entsprechend reduziert.

Dies vermeidet also die Bildschirmhelligkeit, wenn die Benutzer für das Sehen in einem dunklen Raum modifiziert werden, ansonsten weniger Helligkeit, da das Handy tagsüber im Freien verwendet wird. Durch das Dimmen des Handybildschirms kann die Lebensdauer des Akkus verlängert werden.

Es gibt drei Arten von Umgebungslichtsensoren, nämlich Fotodioden, photonische ICs und Fototransistoren, die einen Fotodetektor und einen Verstärker in einem Gerät kombinieren.

Umgebungslichtsensor-Schaltung

Der Umgebungslichtsensor wird als Energiequelle betrachtet, um Badezimmerarmaturen, Wettersensoren, Herzschlagmonitore und Geräte mit geringem Stromverbrauch zu steuern. Das Umgebungslicht kann mit dem Harvesting-System im Herzen der Energie genau gemessen werden. Das Design eines Erntesystems veranschaulicht eine einfache, kommerzielle Schaltung, die eine Spannung liefert, die proportional zur Stärke des Umgebungslichts ist.

Der in der Schaltung verwendete Sensor ist ein LDR (lichtabhängiger Widerstand), dessen Widerstand sich mit der Stärke des Umgebungslichts ändert. Wenn sich der Sensor im Dunkeln befindet, wird der Widerstand von Millionen Ohm bei Dunkelheit sowie einigen Hundert Ohm bei klarem Licht verringert.

Es ist in der Lage, kleine oder große Schwankungen innerhalb der Lichtstärke zu erkennen, es kann zwischen einer Glühbirne, direktem Sonnenlicht, völliger Dunkelheit usw. unterscheiden. Jede Anwendung braucht auch eine passende Schaltung als physikalische Anordnung für das richtige Lichtszenario. Der in dieser Schaltung verwendete Sensor kann in einem klaren und wasserdichten Feld angeschlossen werden.

Die obige Umgebungslichtsensorschaltung liefert eine O/P-Spannung, die sowohl auf die Lichtintensität als auch auf die Eingangsspannung mit dem LDR reagiert, der als Verstärkungswiderstand für den Instrumentenverstärker arbeitet (AD8226). Die Übertragungsfunktion des Instrumentenverstärkers ist unten angegeben.

V_OUT =G (V_IN + _– V_IN -) + V_REF

In der obigen Gleichung ist 'G' die Verstärkung der Schaltung und 'VIN+ sowie VIN- die positiven und negativen Eingangsspannungen und 'VREF' ist die Spannung am Referenzstift. Wenn VIN- (negativer Eingang) und Referenz-Pin mit Masse verbunden sind und VIN+ (Eingangs-Pin) auf den positiven Eingang gelegt wird, dann beträgt die Verstärkung

G =V_OUT / V_IN + =1 + 49,4 kΩ /LDR

LDR =(49,4 kΩ) / (V_OUT / V_IN +) – 1

Immer wenn der LDR-Wert bekannt ist, kann der Wert in die Lichtstärke dekodiert werden . Daher besteht die Aufgabe darin, den Ausgang des Operationsverstärkers mit einer Eingangsspannung zu beobachten.

Hier kann die positive Spannung eine Wechselspannung, eine Gleichspannung oder eine symmetrische Version des Netzteils sein. Die Genauigkeit der Verstärkung kann also von der Präzision von zwei inneren Dünnschichtwiderständen abhängen, die getrimmt werden.

Die obige Schaltung wird verwendet, um das Umgebungslicht zu berechnen, indem der Widerstand des Fotowiderstands in eine Spannung geändert wird, und kann an einem entfernten Ort berechnet werden. Der Instrumentenverstärker wurde aufgrund seines breiten Betriebsspannungsbereichs von 2,7 V bis 36 V, Rail-to-Rail-O/P, funktionaler Vollständigkeit und niedrigem Ruhestrom ausgewählt.

Diese Schaltung arbeitet mit einem Verstärkungswiderstand, der von einigen Ohm bis unendlich reicht. Weil diese Verstärker weniger teuer werden und ihre verbesserte Wirkung sie zu einem perfekten Ersatz für Operationsverstärker (Operationsverstärker) macht.

Anwendungen

Zu den Anwendungen des Umgebungslichtsensors gehören die folgenden.

Der Umgebungslichtsensor wird verwendet, um die Hintergrundbeleuchtung einer LCD-Display-basierten Anwendung zu steuern, um die Displayhelligkeit von Mobiltelefonen zu steuern, um die Akkulaufzeit zu reduzieren. Die Anwendungen dieses Sensors reichen von der Unterhaltungselektronik bis zum Automobil. Dies ist der Hauptvorteil mobiler Anwendungen.

Diese Sensoren werden auch in allen Arten von Lichtquellen wie natürlichem Sonnenlicht, Glühlampen und Leuchtstoffröhren verwendet. Der Umgebungslichtsensor AMIS74980x von AMI Semiconductor wird beispielsweise sowohl in Automobil- als auch in Verbraucheranwendungen eingesetzt. Das Hauptmerkmal dieses Sensors besteht darin, dass der Display-Controller die Intensität bei weniger Dunkelstrom regulieren kann.

In ähnlicher Weise übertreibt der Umgebungslichtsensor wie der ALS-SFH5711 von OSRAM die Eigenschaften des menschlichen Auges, die für mobile und automobile Anwendungen gedacht sind. Diese Geräte werden verwendet, um den Empfindlichkeitsbogen des Auges der Person nachzubilden, wodurch mobile Displays und die Helligkeitsstufen genauer abgestimmt werden können. Diese Sensoren werden in Automobilanwendungen wie Scheinwerfersteuerung und Cockpitdimmung verwendet.

Der Umgebungslichtsensor APDS-9004 von Avago Technologies wird zur Steuerung der Hintergrundbeleuchtung in DVD-Playern, Consumer-LCD-Displays, Mobiltelefonen, Notebook-PCs, Digitalkameras usw. verwendet. Die Hauptfunktion dieses Sensors ist eine automatische Änderung, um Strom zu sparen und die Lebensdauer von LCD-Bildschirmen in praktischen Anzeigegeräten zu verlängern. Zusätzlich steuern diese Sensoren die Hintergrundbeleuchtung basierend auf dem vom Hersteller eingestellten Programm.

Dieser Sensor wird auch in Innen- und Außenbeleuchtungen zum Ein- und Ausschalten verwendet, darunter Straßenbeleuchtung, elektronische Signale sowie Schilder.

Hier geht es also um einen Überblick über einen Umgebungslichtsensor. Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass dieser Sensor entscheidet, wie viel Licht in der Umgebung der Telefone zugänglich ist. Es reguliert automatisch die Intensität des mobilen Bildschirms, um die Lebensdauer des mobilen Akkus zu verlängern und den mobilen Bildschirm anzupassen, um die Augenspannung zu lindern. Hier ist eine Frage an Sie, was sind die Vorteile eines Lichtumgebungssensors?