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『』环境光传感器电路

所用传感器是一款光敏电阻(LDR)——由RadioShack提供的276-1657型光敏电阻——其电阻随环境光强度而变化 ， 如图1所示 。其电阻值可从黑暗环境中的数百万Ω降低至亮光环境中的几百Ω 。该传感器可以检测到光线水平的大小波动 ， 能区分一个或两个灯泡的亮度、直射阳光、全黑或者中间水平 。每种应用都需要适当的电路和物理设置 ， 可能还需要进行一定的校准 ， 以满足具体光照场合的需要 。该传感器可以装在透明的防水外壳中 ， 因此可用于各种天气条件下的任何作业现场 。
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图1.传感器电阻与光线强度的关系
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图2.用简单电路测量光线强度
图2所示电路根据输入电压和光线强度产生输出电压 ， 光敏电阻充当AD8226仪表放大器(in-amp)的增益电阻 。AD8226传递函数为：
其中 ， G为电路增益 ，VIN+ 和 VIN–分别为正负输入的电压 ，VREF为 REF 引脚的电压 。当负输入和REF引脚接地时 ， VIN+应用于正输入 ， 增益为：
或者：
若LDR的值已知 ， 则可转换成光照水平 。因此 ， 在已知输入电压的情况下 ， 任务就变成了对仪表放大器输出进行监控 。VIN+可以是交流电压、直流电压或电源的一部分 。请注意 ， 增益精度取决于两个内部调整薄膜电阻的精度 。
这种电路通过将远程测量的光敏电阻值转换成电压 ， 为环境光的测量提供了一种极具成本优势的解决方案 。我们选择AD8226是因为它具有宽电源电压工作范围（2.7 V至36 V）、低静态电流（不到500 µA ， 全电源电压范围）、轨到轨输出和功能齐全等特性 。该电路可使用任何增益电阻 ， 从几Ω到无穷大均可 。日益下降的成本、不断提升的性能使仪表放大器成为运算放大器的理想替代产品 。
图3所示为这种电路的典型响应 ， 其中用100-mVp-p、900-Hz正弦波作为VIN+.从图中可以看出 ， LDR在明亮和黑暗环境中的值为~840 Ω和~5500 Ω 。利用LDR的校准 ， 可以将这些电阻值换算成光线水平 。
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【『』环境光传感器电路】图3.电路在明亮和黑暗环境条件下的房间中的性能


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