可評估環(huán)境光強度的照度計
大多數(shù)PN結二極管都可以用作光電二極管。雖然不是最佳選擇,但它們確實可用。當二極管反偏時,隨著光照級別的升高,它會產生一個小的光伏輸出。LED尤其適用于這種任務,因為它們的外封裝是透明的。
可以構造出一個簡單電路,用于評估周圍光線強度,并且由于很多LED的封裝都經(jīng)過染色,目的是增強發(fā)色能力,因此能夠給所探測顏色做出一個合理評估。結果雖然不如用高質量光纖濾波器(通常有窄帶特性)所得結果那么有效,但也是可以接受的。不過,本文的設計并不能用實驗室級光電管和互阻放大器提供設計的精度,但它可以快速組裝,以低成本得到可用的結果。
設計使用了三只LED,通過實驗可表明哪只器件對這種顏色最為敏感(圖1)。照射在LED上的環(huán)境光在每只LED中產生一些電流(通常在10 nA~10 0 nA范圍),具體取決于光照強度。這個電流流入晶體管Q1的基極,并被放大,Q1的集電極電流被分至電位器R4(用作第一級增益調節(jié))和Q2的基極。
Q2提供了進一步的放大,并驅動一個橋電路的左端(D1A和D1B)。注意,R2/D1和R3/D2構成一個平衡橋。Q2的集電極電流為橋提供了一個小小的失衡。電表M測量這個失衡。R5調節(jié)電表的靈敏度。
設置R4和R5,使電表有適度的偏轉。R4用于選擇靜態(tài)點,R5用于調節(jié)靈敏度。
在建立電路前,檢查LED是否可用做光電傳感器。要查看某只LED是否是良好的光電二極管,方法是用一塊普通萬用表,設在它最靈敏的檔位(通常是20 0mV),檢查LED兩端的電壓。在典型辦公室照度下,通常輸出電壓應約為0.3mV~1mV.
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