用于檢測(cè)數(shù)量或事件的變化并適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生輸出的設(shè)備可以稱為傳感器，傳感器有多種類型,，例如壓力傳感器,、超聲波傳感器、光傳感器,、溫度傳感器,、紅外傳感器、觸摸傳感器,、濕度傳感器,、煙霧和氣體傳感器等。

　　在本文中,，小編介紹一種普遍且常用的傳感器——光傳感器,，下面一起來看看光傳感器的作用和原理！

　　基本概念

　　基于日光強(qiáng)度（也包括人造光）工作的特殊類型的傳感器稱為光傳感器（Light Sensor）,，它是重要的傳感器之一,。光傳感器有多種類型,，包括光伏電池、光電晶體管,、光敏電阻,、光電管、光電倍增管,、光電二極管,、電荷耦合器件等，所有這些都是模擬傳感器,。

　　當(dāng)今可用的簡(jiǎn)單光傳感器是光敏電阻器（ LDR）,，其特性是它的電阻與環(huán)境光的強(qiáng)度成反比，即當(dāng)光的強(qiáng)度增加時(shí),，它的電阻減小,，反之亦然。光敏電阻器是無源的,，不會(huì)產(chǎn)生任何電能,。

　　光敏電阻的電阻會(huì)隨著日光強(qiáng)度的變化而變化（基于光敏電阻上照射的光），而且光敏電阻也可以在骯臟和惡劣的外部環(huán)境中使用,，因?yàn)樗举|(zhì)上是堅(jiān)固的,。因此，與其他光傳感器相比,，對(duì)于戶外照明和自動(dòng)街道照明電路,，光敏電阻是首選。

　　此外,，光敏電阻是一個(gè)可變電阻器,，其阻值由光強(qiáng)控制。高電阻半導(dǎo)體材料和硫化鎘（表現(xiàn)出光電導(dǎo)性）用于設(shè)計(jì)光敏電阻,。

　　如上圖所示,，在夜間，如果光敏電阻傳感器上的光照減少,，則光敏電阻電阻會(huì)變得非常高（大約幾兆歐姆）,。在白天，如果光敏電阻上的燈被照亮,，那么光敏電阻的電阻就會(huì)變低（大約幾百歐姆）,。因此，光敏電阻的電阻和光敏電阻上照射的光相互成反比,，上圖表示它們的反比關(guān)系,。

　　除了上述光傳感器之外，還有BH1750,、TSL2561等數(shù)字光傳感器,，可以計(jì)算光的強(qiáng)度并提供數(shù)字等效值,。

　　光傳感器電路

　　自動(dòng)光感測(cè)電路可用于自動(dòng)控制電燈、風(fēng)扇,、冷卻器,、空調(diào)、路燈等電器,。使用這種自動(dòng)光傳感器電路根據(jù)落在光傳感器上的日光強(qiáng)度工作,，可以消除控制或切換負(fù)載操作的人力。因此,，可以將其稱為自動(dòng)光傳感器電路。

　　例如,，使用傳統(tǒng)方法在高速公路上控制路燈是比較危險(xiǎn)的,，而且也會(huì)造成電力浪費(fèi)。現(xiàn)在,，簡(jiǎn)單介紹下如何制作光傳感器電路來進(jìn)行控制,。

　　其實(shí)，可以使用各種電氣和電子元器件設(shè)計(jì)自動(dòng)光傳感器電路,。該電路中使用的主要組件是光傳感器,、達(dá)林頓對(duì)晶體管和繼電器。不過,，在討論光傳感器電路的工作原理之前,，必須了解用于設(shè)計(jì)自動(dòng)光傳感器電路的各種元件的實(shí)際用處。

　　1,、達(dá)林頓對(duì)晶體管

　　背靠背連接的兩個(gè)晶體管稱為達(dá)林頓對(duì),，這種達(dá)林頓對(duì)晶體管可以被認(rèn)為是具有非常高電流增益的單個(gè)晶體管。一般來說,，如果基極電壓大于0.7v,，則晶體管導(dǎo)通。但是,，如果考慮一個(gè)達(dá)林頓對(duì),，由于需要打開兩個(gè)晶體管，因此基極電壓必須為1.4v,。

　　2,、中繼器

　　繼電器在自動(dòng)光傳感器電路中起主要作用，用于激活電器或?qū)⒇?fù)載與交流電源一起連接到自動(dòng)光傳感器電路,。通常情況下,，繼電器由一個(gè)線圈組成，當(dāng)它獲得足夠的電源時(shí)會(huì)通電,。

　　應(yīng)用電路設(shè)計(jì)如下圖所示,，如果日光落在光敏電阻（白天）上,，那么光敏電阻的電阻將非常低（只有100歐姆）。電源通過光敏電阻和電阻器接地,。這是由于電流原理,，低電阻路徑。因此,，繼電器線圈沒有足夠的電源來獲得足夠的電源來通電,，這導(dǎo)致負(fù)載保持關(guān)閉狀態(tài)。

　　同樣,，如果黑暗落在低電阻路徑上,，則低電阻路徑將具有高電阻（幾兆歐姆）。因此,，由于低電阻路徑的電阻非常高,，沒有（或非常少）電流流過。現(xiàn)在,，流過低電阻路徑的電流導(dǎo)致達(dá)林頓對(duì)晶體管基極電壓增加到超過1.4v,。因此，繼電器線圈通電,，負(fù)載在夜間開啟,。

　　注意：上述電路圖也可以使用運(yùn)算放大器來代替達(dá)林頓對(duì)晶體管進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　主要應(yīng)用

　　自動(dòng)光傳感器電路可用于設(shè)計(jì)許多基于嵌入式系統(tǒng)的實(shí)用項(xiàng)目,，一些基于光傳感器電路的項(xiàng)目包括：

　　白天自動(dòng)關(guān)閉的太陽能高速公路照明系統(tǒng)

　　光傳感器的安全警報(bào)系統(tǒng)

　　日落到日出照明開關(guān)

　　Arduino管理的基于光敏電阻的高靈敏度路燈控制系統(tǒng)節(jié)電器

　　例如,，下面是一個(gè)自動(dòng)晚上開到早上關(guān)燈的電路設(shè)計(jì)，原理是自動(dòng)從黃昏到黎明的燈光基于光敏電阻的光傳感器工作,，黃昏到黎明光時(shí)段傳感器電路會(huì)在早晨自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載（當(dāng)日光落在光敏電阻上時(shí)）,。同樣，在晚上時(shí)間（光敏電阻上無光照時(shí)）負(fù)載會(huì)自動(dòng)打開,。

　　總結(jié)

　　光傳感器是一種傳感裝置,，主要由光敏元件組成，它能敏銳感應(yīng)紫外光到紅外光的光能量,，并將光能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件,。目前光傳感器可以分為模擬和數(shù)字等多個(gè)類型，但是比較常用的還是光敏電阻器（LDR）,。

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