Датчики света – принципы работы, типы и применение
Как правило, световые датчики преобразуют световую энергию в электрическую и применяются в нескольких областях, таких как интеллектуальные устройства, сельское хозяйство и безопасность.
Сегодня мы обсудим различные типы датчиков света и принципы их работы.
Что такое датчики освещенности?
Датчики света — это пассивные фотоэлектрические устройства, преобразующие фотоны (энергию света, такую как инфракрасный или видимый свет) в электрические сигналы (электроны).
Выходной электрический сигнал часто указывает интенсивность света после измерения энергии излучения в спектральном диапазоне света.
Как работают датчики освещенности?
Принцип работы всех типов датчиков света заключается в генерации напряжения/тока в ответ на входную световую энергию. Однако у них заметно различаются режимы работы.
Теперь давайте рассмотрим разнообразие принципов работы конкретных датчиков освещенности в следующем разделе.
Типы датчиков освещенности
Они включают следующее.
Фоторезисторы (LDR)

(фоторезисторы)
Светозависимые резисторы (LDR) (фоторезисторы) являются основными датчиками света, применимыми в схемах датчиков света.
Компоненты, из которых состоят фоторезисторы, представляют собой элементы из сульфида кадмия, которые представляют собой фотопроводящие материалы с высоким сопротивлением. Кроме того, клетки обладают высокой чувствительностью к ближнему инфракрасному и видимому свету.
Принцип работы
Часто фоторезистор работает аналогично обычному резистору. Однако изменение электрического сопротивления фоторезисторов зависит от количества падающего на них света.
Следовательно;
- Сопротивление клеток сульфида кадмия выше при низкой интенсивности света от источника света. И наоборот.
В основном вы заметите принцип работы, описанный выше, в таких приложениях, как уличные фонари. В таких случаях сопротивление ниже из-за более высокой интенсивности света, поэтому в течение дня свет не вырабатывается.
Фотодиоды

(фотодиод)
Фотодиоды или фотосенсоры — это наш второй тип датчиков света.
В отличие от фоторезисторов, работающих в зависимости от изменения сопротивления, фотодиоды имеют сложную адаптацию к свету. Вместо этого они превращают световые уровни в поток электрического тока.
Производители изготавливают фотодиоды из германия и кремния. Датчики также имеют площадь поверхности, встроенные линзы и оптические фильтры.
Принцип работы
После того, как луч света попадает на фотодиод, электроны высвобождаются. Следовательно, образуются электронные дыры, обеспечивающие протекание электрического тока.
Примечание; Электрический ток прямо пропорционален яркости света. Таким образом, более яркий свет приводит к более сильному электрическому току.
Приложения
Благодаря своему принципу работы он в основном подходит для приложений с быстрым изменением светового отклика.
Примеры включают;
- В медицинских приложениях, таких как оборудование для анализа и измерений.
- В бытовой электронике, например в детекторах дыма и проигрывателях компакт-дисков.
- Системы солнечной энергии, такие как солнечные батареи с солнечными элементами из поликристаллического кремния, для питания домов и дорожных знаков.
Фототранзисторы

(напряжение фототранзистора)
В идеале фототранзистор — это усилитель и фотодиод с усилением по току. Усилитель представляет собой биполярный NPN-транзистор, имеющий большую электрически несвязанную базовую область. Но у некоторых может быть электрическое соединение для регулировки светочувствительности. Кроме того, внешний корпус большинства фототранзисторов имеет прозрачную линзу или является прозрачным для концентрации света на базовом переходе.
Дополнительное усиление приводит к повышению светочувствительности (до 50-100 раз) фототранзисторов. Однако по сравнению с фотодиодами его чувствительность к низкому уровню света недостаточна.
Принцип его работы аналогичен фотодиоду.
Приложения находятся в телеуправлении, датчиках светового луча и оптоизоляторах.

Схема оптоизолятора
Как использовать датчик света с Arduino?
Мы покажем вам, как включить датчик освещенности в Arduino.

(фото CMOS-датчик и ЖК-экран)
Необходимые компоненты
- Плата Arduino
- Основной щит Рощи
- Панель Grove-LED
- Датчик света в роще
Аппаратные действия для схемы датчика освещенности
- Начните с подключения датчика grove-light к порту AO щита grove-base.
- Затем подключите панель grove-LED к порту D2 базового экрана grove. Вы также можете подключить датчик света в роще непосредственно к плате Arduino.

(плата Ардуино)
- В-третьих, подключите шилд Grove-Base к Arduino.
- Наконец, используйте USB-кабель для подключения Arduino к ПК.
Заключение
Датчики света — это пассивные устройства, которые улучшили качество жизни, поскольку они имеют множество применений. Это все, что у нас есть сегодня для восприятия света. Если вам нужны разъяснения, вы всегда можете связаться с нами.
Промышленные технологии
- Что такое обработка лазерным лучом? - Типы и работа
- Что такое быстрое прототипирование? Типы и работа
- Что такое аддитивное производство? - Типы и работа
- Что такое протяжка? - Процесс, работа и типы
- Что такое сверлильный станок? - Типы и применение
- Что такое ионно-лучевая обработка? - Работа и применение
- Что такое синусоидальный бар? - Принцип, типы и применение
- Что такое лазерная сварка? - Работа, виды и применение
- Что такое сварка сопротивлением? - Типы и работа
- Что такое координатно-сверлильный станок? - Типы и работа