周囲光センサーの動作とアプリケーション

「ルクス」は、照度に使用される環境光の標準的な国際単位です。このセンサーの一般的なパフォーマンスは、50ルクス未満から10,000ルクスを超える範囲です。ここでは、薄暗い光の中で50ルクスを生成できますが、正午には10,000ルクスを超えます。ルクスは照度のSI単位であり、1平方メートルあたり1ルーメンに相当します。これは、光が表面に当たったときに人間の目を通して知覚される強度を測定するための測光で使用されます。 2004年には、多くの電話が環境光センサーを使用して設計されており、電話の30％が売り切れている電話があります。一方、2016年には、電話の85％が内蔵され、売り切れました。

環境光センサーとは何ですか？

環境光センサーは、モバイルデバイス、スマートフォン、ノートブック、LCD TV、自動車のディスプレイで使用されるコンポーネントの一種です。周囲光センサーの動作原理は、近くの周囲光の合計を検出し、モバイル画面の光を適切に減らすために使用される光検出器です。

したがって、これにより、ユーザーが暗い部屋で視覚を変更するたびに画面の明るさが回避されます。そうしないと、モバイルが日中に屋外で使用されるため、明るさが低下します。モバイル画面を暗くすることで、バッテリーの寿命を延ばすことができます。

周囲光センサーには、フォトダイオード、フォトニックIC、フォトトランジスターの3種類があり、1つのデバイスに光検出器と増幅器を組み合わせています。

周囲光センサー回路

周囲光センサーは、バスルームの備品、リモート気象センサー、ハートビートモニター、低電力デバイスを制御するためのエネルギー源を収集するようなものと見なされます。エネルギーの中心にある収穫システムを使用して、周囲光を正確に測定できます。収穫システムの設計は、周囲光の強度に比例する電圧を提供する簡単な商用回路を示しています。

回路で使用されるセンサーはLDR（光依存抵抗）であり、この抵抗は周囲の光の強さによって変化します。センサーが暗闇にあるとき、抵抗は暗闇の中で数百万オームから、透明な光の中で数百オームに減少します。

光レベル内の小さな変動または大きな変動を検出でき、1つの電球、直射日光、完全な暗闇などを区別できます。すべてのアプリケーションにも適切な回路が必要です。正しい照明シナリオの物理的な配置として。この回路で使用されているセンサーは、透明で防水性のあるフィールドに接続できます。

上記の周囲光センサー回路は、光強度と入力電圧の両方に反応するo / p電圧を提供し、LDRは計装アンプへのゲイン抵抗として機能します。 （AD8226）。計装アンプの伝達関数を以下に示します。

V _OUT =G（V _IN + _– V _IN -）+ V _REF

上記の式で、「G」は回路のゲイン、「VIN +」と「VIN」は正と負の入力電圧、「VREF」は電圧です。基準ピンで。 VIN-（負の入力）と基準ピンがグランドに接続され、VIN +（入力ピン）が正の入力に向かって印加されると、ゲインは

になります。

G =V _OUT / V _IN + =1 +49.4kΩ/ LDR

LDR =（49.4kΩ）/（V _OUT / V _IN +）– 1

LDR値がわかっている場合はいつでも、値を光レベルにデコードできます。したがって、このタスクは、入力電圧でオペアンプの出力を観察するタスクの1つになります。

ここで、正の電圧は、AC電圧、DC電圧、または電源の平衡バージョンにすることができます。したがって、ゲインの正確さは、トリミングされた2つの内部薄膜抵抗器の精度に依存する可能性があります。

上記の回路は、フォトレジスタの抵抗を電圧に変更することで周囲光を計算するために使用され、離れた場所で計算できます。計装アンプは、2.7Vから36Vの範囲の電源の広い動作範囲、レールツーレールo / p、機能的完全性、および低い静止電流のために選択されました。

この回路は、数オームから無限大までの範囲のゲイン抵抗で処理します。これらのアンプは安価になり、その改良された動作により、オペアンプ（オペアンプ）向けの完全な代替品になります。

アプリケーション

周囲光センサーのアプリケーションには、次のものがあります。

周囲光センサーは、LCDディスプレイベースのアプリケーションのバックライトを制御して、モバイルのディスプレイの明るさを制御し、バッテリーの寿命を縮めるために使用されます。このセンサーの用途は、家電製品から自動車まで多岐にわたります。これがモバイルアプリケーションの主なメリットです。

これらのセンサーは、自然光、白熱灯、蛍光灯など、あらゆる種類の光源にも使用されています。たとえば、AMI SemiconductorのAMIS74980x環境光センサーは、自動車と民生用の両方のアプリケーションで使用されています。このセンサーの主な機能は、ディスプレイコントローラーがより少ない暗電流で強度を調整できるようにすることです。

同様に、OSRAMのALS-SFH5711のような環境光センサーは、モバイルおよび自動車アプリケーション向けの人間の目の特性を誇大宣伝します。これらのデバイスは、人の目の感度アークを複製するために使用され、モバイルディスプレイとその明るさのレベルをより正確に調整できるようにします。これらのセンサーは、ヘッドライト制御やコックピット調光などの自動車用途で使用されます。

Avago TechnologiesのAPDS-9004周囲光センサーは、DVDプレーヤー、民生用LCDディスプレイ、携帯電話、ノートブックPC、デジタルカメラなどのバックライト制御に使用されます。主な機能このセンサーの機能は、電力を節約し、便利なディスプレイデバイスのLCD画面の寿命を延ばすための自動変更です。さらに、これらのセンサーは、メーカーが設定したプログラムに基づいてバックライトを制御します。

このセンサーは、街路灯、電子信号、標識など、屋内および屋外の照明のオン/オフにも使用されます。

したがって、これはすべて、環境光センサーの概要に関するものです。上記の情報から、最終的に、このセンサーは、電話の周囲の領域内でアクセスできる光の量を決定すると結論付けることができます。モバイルバッテリーの寿命を維持し、目の緊張を和らげるためにモバイル画面を調整するために、モバイル画面の強度を自動的に調整します。ここにあなたへの質問があります、光環境センサーの利点は何ですか？