如何選擇光傳感器

對(duì)光進(jìn)行檢測(cè)的方法主要使用光電晶體管、光敏電阻或光電二極管來實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于當(dāng)今應(yīng)用的總的光感要求來說，基于IC的單片光電二極管是比較好的選擇。光電二極管是用于探測(cè)光并生成電流的半導(dǎo)體，它基于單晶硅片構(gòu)造而成。

一個(gè)典型的光傳感器主要包括一個(gè)光電二極管、一個(gè)電流放大器和一個(gè)無源低通濾波器，以檢測(cè)并處理光輸入引起的輸出電壓信號(hào)。把這些器件集成并采用小型封裝對(duì)終端用戶使用來說是非常方便的，迎合了當(dāng)前的市場(chǎng)需求。

為應(yīng)用選擇適當(dāng)光傳感器需要知道哪項(xiàng)重要規(guī)格是最為關(guān)鍵的，最需要關(guān)注哪些參數(shù)。一般來說，在選擇一個(gè)光傳感器時(shí)，需要著重考慮以下幾個(gè)因素：

低Lux光敏度：根據(jù)光傳感器位于頂端的鏡片的類別，光衰減可以為25-50%。如果低光敏度非常關(guān)鍵(5Lux)，必須注意選擇可以在這個(gè)范圍內(nèi)工作的光傳感器。

光譜響應(yīng)/IR抑制：環(huán)境光傳感器應(yīng)該僅對(duì)400nm至700nm的范圍有感應(yīng)。

Lux的最大范圍：直射陽(yáng)光可以多達(dá)130,000Lux，但是大多數(shù)應(yīng)用要求最大范圍為僅為10,000Lux。

功耗：對(duì)于要承受高Lux級(jí)(>10,000Lux)的光傳感器來說，最好采用一個(gè)非線性光到模擬輸出光傳感器，或一個(gè)光到數(shù)字輸出的光傳感器。后面還會(huì)將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說明。

放大器和ADC：一些傳感器可能提供非常小的封裝，但是卻需要一個(gè)外部放大器或無源元件來獲取所需的輸出信號(hào)。具有更高集成性的光傳感器省去了對(duì)于外部元件的需求。

封裝大小：對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說，封裝都是越小越好。現(xiàn)在可提供的封裝為2.0mm×2.1mm光學(xué)DFN，而1.3mm×1.5mm4lead封裝則是下一代封裝。

確定了上述重要規(guī)格，下一個(gè)問題就是哪類輸出信號(hào)最有利于目標(biāo)應(yīng)用。對(duì)于大多數(shù)光傳感器，它的輸出主要有數(shù)字輸出、線性輸出電流、線性電壓輸出、非線性電流或電壓輸出等等。每種都具有它們的優(yōu)勢(shì)，下面對(duì)此進(jìn)行說明一下：

數(shù)字輸出：輸出可以直接與控制器相連接，數(shù)字輸出本身比模擬輸出更具有噪聲免疫性，允許傳感器具有更多的數(shù)字功能，更易于在通用I2C總線上的網(wǎng)絡(luò)工作，更易于允許將多個(gè)光傳感器置于同一個(gè)I2C總線上，恒定功耗。

線性模擬輸出—電流或電壓輸出：更常見的感應(yīng)器輸出，快速響應(yīng)時(shí)間，在控制器中集成ADC轉(zhuǎn)換器，電壓輸出省去了對(duì)于外加電阻的需要并提供一個(gè)低阻抗輸出。電流輸出需要在輸出添加無源元件來將電流轉(zhuǎn)換為電壓、設(shè)置傳感器的增益范圍并根據(jù)需要增加低通或高通濾波器。

非線性模擬輸出—電流或電壓輸出：允許極弱光敏感度和最大動(dòng)態(tài)范圍，感測(cè)光與人類察覺光的方式更加類似，電壓或電流非線性輸出的選擇，電壓輸出為低阻抗而電流輸出為高阻抗。

用戶按照上面的要求，就能夠選擇出最適合于實(shí)際運(yùn)用的光傳感器，不要一味盲目去選擇最好的，因?yàn)樾阅茏詈茫惨馕吨鴥r(jià)格更高。