選擇光傳感器要看六大指標

2020-11-27 電子產品世界

　　光傳感器的應用非常普遍。從可攜式消費類市場(智慧型手機、PDA、臺式PC以及可攜式音樂播放器等)到消費類電視機市場(包括液晶、等離子、背投以及CRT電視等)，再到醫療、工業及汽車市場，光傳感器無處不在。其中，一些應用，如條形碼閱讀器、雷射印表機和自動聚焦顯微鏡利用光學探測的反射光來對位置進行感應;另一些應用，如數位相機、手機和筆記本電腦等便攜電子產品則利用光傳感器來測量環境光量。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/96260.htm

　　採用環境光傳感器的系統產品能夠提供更舒適的顯示質量。這對於某些應用非常重要。例如，汽車儀錶盤要求在所有環境光條件下都能達到清晰的顯示效果。在白天，用戶需要最大的亮度來實現最佳的可見度，但是這種亮度在夜間則顯得太刺眼了。

　　光傳感器給可攜式應用帶來了很多好處。帶有光傳感器的系統，能夠自動檢測條件變化並調節顯示器的設置，以保證顯示器處於最佳的亮度，進而降低總體功耗。例如，行動電話、筆記本電腦以及數位相機，通過採用環境光傳感器可以自動進行顯示器的亮度控制，從而延長電池的壽命。

　　光電二極體是最佳實現方式

　　光傳感器包括光敏電阻、光電電晶體或光電二極體等幾種。其中，最簡單的光傳感器是光敏電阻。低端光敏電阻由CdS(硫化鎘)材料製造，而比較昂貴的光敏電阻由GaAs材料製造。GaAs的能帶間隙較小。它能夠吸收紅外光中的低能光子，並使電子躍遷到傳導帶。其照度範圍從1勒克斯～100勒克斯。

　　光電二極體的複雜性要高一些。光子轟擊半導體結，產生電流。要給光電二極體施加反向偏壓。較大的反向偏壓可以提高傳感器的感應速度和線性度，但也提高了傳感器的暗電流和散粒噪聲(shotnoise)。光子轟擊半導體結，將產生正向電流，降低反向偏壓電流。在設計中，可以為光電二極體增加外部電路，使I-V曲線線性化。

　　光電電晶體的一般特點與光電二極體一樣，但增加了放大功能。它需要更大的偏置電流，但與電流相伴的噪聲迫使傳感器的靈敏度轉向更高的勒克斯範圍，即1000勒克斯～10萬勒克斯。光電電晶體的檢測響應時間與光電二極體相似，並可以利用偏置電流進行調整。偏置電流也可以隨探測到的信號水平進行變化。光電電晶體能夠粗略地確定環境光線水平，如室內/室外、白天/夜間以及明亮光線/陰影等狀態，因此，需要外部電路對輸出信號進行校準。

　　目前，基於IC的單片光電二極體是光傳感器最好的實現方式之一。光電二極體由單晶矽製造而成。一個典型的傳感器應用組件包括一個光電二極體、一個電流放大器和一個無源低通濾波器。對於終端用戶來說，能夠將所有這些器件集成到一個小型封裝中非常重要。

　　光傳感器六大指標

　　選擇光傳感器時，最重要的一點是理解哪項規格參數是最為關鍵的。一般來說，在選擇一個光傳感器時，需要著重考慮的因素包括光譜響應/IR抑制、最大勒克斯數、光敏度、集成的信號調節功能、功耗以及封裝大小等6個重要規格。這6個規格的具體描述如下：

　　光譜響應/IR抑制：環境光傳感器應該僅對400nm至700nm光譜的範圍有感應。

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