环境光传感器的工作和应用

' lux'是用于照度的环境光的标准国际单位。该传感器的典型性能范围从低于 50 勒克斯到高于 10,000 勒克斯。这里在昏暗的光线下可以产生 50 勒克斯，而在中午则超过 10,000 勒克斯。勒克斯是照度的 SI 单位，相当于每平方米一流明。这在光度计中用于测量当光线穿过表面时通过人眼感知的强度。 2004年，有很多手机都设计有环境光传感器，30%的手机已经售罄。而在2016年，85%的手机是内置和售罄的。

什么是环境光传感器？

环境光传感器是一种用于移动设备、智能手机、笔记本电脑、液晶电视和汽车显示器的组件。环境光传感器的工作原理是，它是一个光电探测器，用于检测附近环境光的总和并适当降低手机屏幕的光线。

因此，每当用户在黑暗的房间内进行视觉修改时，这都会避免屏幕亮度，否则由于白天在户外使用手机时亮度会降低。通过调暗手机屏幕可以延长电池的使用寿命。

环境光传感器分为三种类型，即光电二极管、光子 IC 和光电晶体管，它们将光电探测器和放大器结合在一个设备中。

环境光传感器电路

环境光传感器被视为收集能源来控制浴室设备、远程天气传感器、心跳监测器和低功耗设备。使用处于能量核心的收集系统可以准确测量环境光。收集系统的设计说明了一个简单的商业电路，该电路提供与环境光强度成正比的电压。

电路中使用的传感器是LDR（光敏电阻），它的电阻会随着环境光强而变化。当传感器处于黑暗中时，电阻会从黑暗中的数百万欧姆以及明光下的数百欧姆下降。

它能够检测光线水平内的大小波动，它可以区分单个灯泡、直射阳光、完全黑暗等。每种应用也需要合适的电路作为正确照明场景的物理布置。本电路中使用的传感器可以连接在干净、防水的地方。

上述环境光传感器电路提供一个o/p电压，该电压对光强度和输入电压都有反应，LDR用作仪表放大器的增益电阻器(AD8226)。下面给出仪表放大器的传递函数。

VOUT =G (VIN+ – VIN-) + VREF

在上面的等式中，'G'是电路的增益，'VIN+以及VIN-是正负输入电压，'VREF'是电压在参考引脚。当 VIN-（负输入）和参考引脚接地且 VIN+（输入引脚）施加到正输入时，增益将为

G =VOUT/ VIN+ =1 + 49.4 kΩ /LDR

LDR =(49.4 kΩ) / (VOUT/ VIN+) – 1

只要知道 LDR 值，就可以将值解码为光级.因此，任务变成了用输入电压观察运算放大器的输出之一。

这里的正电压可以是交流电压，也可以是直流电压，也可以是平衡版的电源。因此，增益的准确度取决于两个经过微调的内部薄膜电阻的精度。

上述电路是通过将光敏电阻的阻值改变为电压来计算环境光的，可以在很远的地方进行计算。选择仪表放大器是因为它的电源工作范围很宽，从 2.7 V 到 36 V，轨到轨 o/p，功能完备，静态电流低。

该电路处理增益电阻，增益电阻范围从几欧姆到无穷大。因为这些放大器变得更便宜，其改进的行为使其成为用于运算放大器（运算放大器）的完美替代品。

应用

环境光传感器的应用包括以下内容。

环境光传感器用于控制基于 LCD 显示器的应用程序的背光，以控制手机的显示亮度以减少电池寿命。该传感器的应用范围从消费电子产品到汽车。这是移动应用程序的主要优势。

这些传感器还用于所有类型的光源，如自然阳光、白炽灯和荧光灯。例如，AMI Semiconductor 的 AMIS74980x 环境光传感器可用于汽车和消费类应用。该传感器的主要特点是，允许显示控制器在较小的暗电流下调节强度。

同样，欧司朗的 ALS-SFH5711 等环境光传感器大肆宣传用于移动和汽车应用的人眼特性。这些设备用于复制人眼的灵敏度弧度，从而更准确地调整移动显示器及其亮度级别。这些传感器用于汽车应用，如大灯控制和驾驶舱调光。

Avago Technologies 的 APDS-9004 环境光传感器用于 DVD 播放器、消费类液晶显示器、手机、笔记本电脑、数码相机等的背光控制。主要特点这种传感器是一种自动更改，可节省电量并延长手持显示设备中 LCD 屏幕的使用寿命。此外，这些传感器根据制造商设置的程序控制背光。

该传感器还可用于室内和室外照明的开启/关闭，包括街道照明、电子信号以及标志。

因此，这就是环境光传感器的概述。根据上述信息，最后我们可以得出结论，该传感器决定了手机周围区域内可以访问的光线量。它会自动调节手机屏幕的强度，以保护手机电池的寿命并调整手机屏幕以缓解眼睛紧张。这里有一个问题要问你，光环境传感器有什么好处？