光强传感器：特性、应用以及如何与 Arduino 一起使用

光强传感器

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您是否需要测量与光源的相对距离？或者您是否需要高效的设备来测量光源的亮度？然后，你需要一个光强传感器。

它是什么？它是如何工作的？不用担心，本文将通过突出显示功能、应用程序等为您详细介绍设备。

我们继续吧！

什么是光强传感器？

光强传感器是一种像速度计一样工作的设备。也就是说，它通过感应光来工作。但光并不简单。因此，光强传感器根据收集器的尺寸测量光。收集器的一些例子是太阳能手机充电器、垃圾填埋太阳能电池板等。

考虑到这一点，了解光传感器强度测量的单位对于了解设备至关重要。

光强传感器单元

流明

该单元测量灯泡的完整光通量。因此，流明是发光强度（以坎德拉为单位）和光束填充的角度（以球面度为单位）的乘积。

因此，例如，如果您有一个灯泡可以在不同方向产生可见光，其发光强度为 20 坎德拉，那么您的光通量将为 251 流明。

这适用于将发光强度乘以完整的 4π 球面度。因此，无论光线的集中或反射，这款灯泡都会产生251流明的光通量。

坎德拉

这个单位显示人眼的光强度。实际上，该装置使用 SI 官方公式来测量光束中的光波长。但是，它在很大程度上依赖于它对人眼的敏感性。

有趣的是，坎德拉并不适合比较手电筒和灯泡。

此外，光束的强度取决于特定方向的输出浓度和灯泡输出。因此，需要一个流明来准确地做灯泡输出的测量范围。

勒克斯

这个单位测量每个单位面积的光通量。因此，勒克斯代表每平方米的流明。此外，该装置还可用于测量穿过表面的光强度。换句话说，勒克斯是照射到特定表面的总光量。

光强传感器如何工作？

光强度传感器通过使用不同的设备测量照度来工作，例如：

光敏电阻

光敏电阻是一种在改变光亮度时改变电阻的器件。因此，您可以使用它来确定灯何时关闭或打开。或者，您可以使用该设备来比较光照水平。此外，它们在光强传感器中起着至关重要的作用。

光电二极管

有时，光强度传感器使用光电二极管来测量照度。通常，光电二极管使用内部光电器件效应。也就是说，当一束光照射时，电子会松动。结果，电能将流动。因此，您可以测量光照度返回的电流。因此，用作光电二极管光强度传感器的设备的一个很好的例子就是太阳能电池板。

光电晶体管

事实上，这种光强度传感器的工作原理就像一个光电二极管和放大器。作为放大的结果，光电晶体管具有更高的光灵敏度。但它们并不适合光电二极管等低光检测。

光强传感器的特点

• 出色的稳定性
• 电压和RS485输出接口
• 测量范围广
• 传感器的防护等级为 IP66
• 带有内置 TVS/ESD

光强传感器的应用

以下是您可以使用光强度传感器的不同应用。

1.安全

为了安全起见，传感器与激光相结合，产生某些不可见的光束作为安全屏障。

2。汽车

在新车中，一些传感器可以帮助大灯自动亮起。

3.消费电子产品

光线传感器有助于提高手机在黑暗区域的屏幕亮度。

4.路灯

到了晚上，路灯中的光传感器在感应到行人或驾车者经过时就会亮起。

5.医疗

您可以在脉搏血氧仪和心脏监护仪中找到光强度传感器。

6.园艺

光强传感器与园艺中使用的喷水灭火系统配合使用。它们检测阳光并启动洒水器工作——保持树木和植物充足的水分。

7.太阳能

光传感器有助于检测太阳光线并对齐太阳能电池板，以充分利用太阳能。

如何使用 Arduino 构建光强传感器

要正确运行此项目，您需要将 Arduino 模拟输入与光敏电阻相结合。然后，您可以使用 analogRead() 函数来测量和读取 Arduino 值。之后，将引脚 3 设置为 LOW 或 HIGH 以关闭或打开 LED 灯。

有趣的是，Arduino 的阈值通常是 150。因此，当模拟值读数低于 150 时，Arduino 会控制 LED 灯熄灭。但是，如果 Arduino 的模拟值读数高于 150，LED 灯会自动亮起开。

设置 Arduino LED 灯需要哪些工具？

以下是运行此项目所需的必要材料。

• LED (2)

• 1K 欧姆电阻器 (1)

• 470 欧姆电阻器 (2)
• Arduino 板 (1)

• 跳线

• 面包板 (1)

• 光敏电阻 (1)

光强检测光敏电阻

如何通过 8 个步骤连接设置

Arduino光强电路图

图片来源：阿杜诺。抄送

1. 首先，将两个 LDR 端子中的第一个连接到 5 伏。然后，将第二个 LDR 端子通过 1K Ohm 电阻连接到板上的 GND。

2. 将模拟 A1 引脚连接到一根跨接电缆的末端。然后，将跨接电缆的另一端连接到 1K 电阻的非接地端。

3. 接下来，通过 470 欧姆电阻将 LED 连接到相应路径中（同时将负极端子接地），如上图所示。

4. 通过第二个 47 欧姆电阻将 LED 正极端子与引脚 3 组合。

5. 接下来，将 Arduino 的 GND 引脚连接到接地端子。

6. 通过Arduino USB线连接Arduino，使其工作。

7.接下来，使用Arduino IDE软件将Arduino的程序上传到系统中。

8. 最后，通过USB线或电池给你的Arduino板供电。

如何测试您的 Arduino 光强传感器是否正常工作

首先，确保您的房间是黑暗的，因为如果房间明亮或明亮，LED 将不会工作。然后，用手盖住光敏电阻，确认 LED 是否亮起。之后，揭开光敏电阻，确认 LED 是否熄灭。

这是运行该项目所需的 Arduino 代码的图片。

Arduino代码

图片来源：阿杜诺。抄送

总结

借助本文中有关光强度传感器的详细信息，您应该对该主题有全面的了解。此外，您还可以请求步骤并使用所需的工具来构建您的 Arduino 光传感器。

您是否仍然发现很难构建您的 Arduino 光传感器？我们愿意为您提供帮助。欢迎立即联系我们。