本文介紹一種測量光的強度電路,如附圖所示.它能在不同的光級別下,如最小、中等和較大時.顯示出光照的線性度。該電路使用了一只PN結(jié)的光電二極管作為光電傳感器和一只顯示驅(qū)動器IC LM3915。該顯示驅(qū)動器可將入射光的能量變成線性標(biāo)度。光電二極管具有很高的頻率晌應(yīng)和ns級的開關(guān)速度。光電二極管的“N”材料是由單晶硅摻雜磷組成的.以生成自由電子;“P”材料是由單晶硅摻雜硼,以形成自由的空穴。
晚上.在光電二極管中形成飽和電流.在光照下.產(chǎn)生自由電子。光電二極管上產(chǎn)生的線性光電流是正比于光照度的.其典型的光電流為10pA~90μA/5V時.PN結(jié)光電二極管的輻射靈敏度為0.4uA~4uA/mW/cm2。
電路中.光電二極管通過限流電阻R1到電源取得正向偏置.以形成光電流。該光電流通過預(yù)設(shè)的VR1(電位器)到達IC1的輸入端⑤腳。
IC1LM3915的內(nèi)部嵌有完整的電壓表電路,以便附圖中LED指示出可變的電壓。當(dāng)IC1的輸入引腳⑤接收到按1.25V的增量變化時,從IC1的(18)腳開始的LED會向右依次點亮,因為IC1的內(nèi)部帶有十個電流源的比較器和由基本參考電壓形成的梯度分壓器。
IC1的⑦腳保持的電壓為1.25V(參考電壓),電阻R2控制通過每個LED的點亮電流。若調(diào)整電位器VR2,就能使第一個LED1首先點亮,再調(diào)整電位器VR1.就能調(diào)節(jié)IC1的輸入電壓使LED7點亮。這樣LED1指示最弱光,LED4(黃色)指示中等強度的光和LED7指示正常光的亮度。電容器C1可使LED點亮?xí)r略有延遲和LED熄滅時略有保持性能。
由上述的調(diào)試過程可見:調(diào)整VR2和VR1時,均在正常光亮度的條件下進行,以保證指示光的強度足夠。因為一般人沒有照度計對環(huán)境光進行校準(zhǔn),只憑眼睛的感覺(自然狀態(tài))為準(zhǔn)的。
安裝該電路在一小印制板上。再裝入一小盒內(nèi)。安裝完成后調(diào)節(jié)VR1時應(yīng)使VR2按順時針方向滑到位(最大值)。
注意:該電路不能在熒光燈下工作,因光電二極管不能檢測單色彩的頻譜。
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LM3915
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