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結的光電二極管作為光電傳感器和一只顯示驅動器IC LM3915。該顯示驅動器可將入射光的能量變成線性標度。光電二極管具有很高的頻率晌應和ns級的開關速度。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.產生自由電子。光電二極管上產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。該光電流通過預設的VR1(電位器)到達IC1的輸入端⑤腳。
IC1LM3915的內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。若調整電位器VR2,就能使第一個LED1首先點亮,再調整電位器VR1.就能調節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點亮時略有延遲和LED熄滅時略有保持性能。
由上述的調試過程可見:調整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境光進行校準,只憑眼睛的感覺(自然狀態)為準的。
安裝該電路在一小印制板上。再裝入一小盒內。安裝完成后調節VR1時應使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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