描述
越来越多的人认为环境光是驱动心率监测器、浴室灯具、远程天气传感器等低功耗设备的能源。对于能源收集系统来说，最重要的是准确测量环境光的能力。本设计理念将描述一个简单的低成本电路，可以根据环境光的强度提供一定比例的电压。
使用的传感器是光敏电阻(LDR)——由RadioShack如图1所示，提供的276-1657随环境光强度而变化，如图1所示。它的电阻值可以从黑暗环境中获得数百万Ω减少到照明环境中的数百个Ω。传感器可以检测到光水平的波动，可以区分一两个灯泡的亮度、直射阳光、全黑或中间水平。每个应用程序都需要适当的电路和物理设置，也可能需要一定的校准来满足特定光照场合的需要。该传感器可安装在透明防水外壳中，因此可用于各种天气条件下的任何工作场所。
图1.传感器电阻与光强的关系
图2.用简单电路测量光强度
图2所示电路根据输入电压和光强产生输出电压，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–分别为正负输入电压， VREF为 REF 引脚的电压。负输入和REF引脚接地时，VIN 应用于正输入，增益为:
or
若LDR已知值可转换为光水平。因此，当已知输入电压时，任务变成监控仪表放大器的输出。VIN 它可以是交流电压、直流电压或电源的一部分。请注意，增益精度取决于两种内部调节膜电阻的精度。
该电路将远程测量的光敏电阻值转换为电压，为环境光的测量提供了成本优势。我们选择AD8226是因为它有宽电源电压的工作范围.7 V至36 V)、低静态电流(不到5000 μA，全电源电压范围)、轨道输出和功能齐全。从几个方面可以使用任何增益电阻Ω无限大均可。仪表放大器降低和性能的不断提高，仪表放大器成为运算放大器的理想替代品。
图3显示了该电路的典型响应，其中100-mVp-p、900-Hz正弦波作为VIN .从图中可以看出，LDR在明亮黑暗的环境中值~840 Ω和~5500 Ω。利用LDR这些电阻值可以转换为光水平。
图3.在明亮黑暗的环境条件下，房间内电路的性能
责任编辑；zl
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