照度探測的幾種常用技術(shù)及分析

文章出處：http://www.fang1.net 作者：興邦科技 人氣： 發(fā)表時間：2008年05月01日

照度探測的幾種常用技術(shù)及分析

選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低，會損害人員的視力，影響學習效率；不合理的高照度則會浪費電力，選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。學校照明可按國家頒布的《建筑照明設計標準》來選擇照度和必要的照明質(zhì)量，綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。

節(jié)電控制開關(guān)都有一個光電傳感器，以測量所處教室的光照度，從而確定是否開啟燈具。常用的光電傳感器有光敏電阻和光電池等兩大類。

光敏電阻是采用半導體材料制作，利用內(nèi)光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導效應。光敏電阻的光電流與光照度之間的關(guān)系稱為光電特性。光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適宜做檢測元件，這是光敏電阻的缺點之一，在自動控制中它常用做光線有無的開關(guān)式光電傳感器。另外，光敏電阻的離散性也很大，很難保證一致性，這就使得光敏電阻制成的光電傳感器只能做到點控制，無法進行連續(xù)的線性調(diào)節(jié)，加之大多數(shù)都沒有進行余弦校正，無法進行精確的照度測量和控制。工廠中調(diào)節(jié)好的照度值，由于安裝位置的關(guān)系，很難保證所控場合實際照度滿足要求，不是開啟過早就是開啟過晚。而且光敏電阻和其他半導體器件一樣，受溫度影響較大，當溫度升高時，它的暗電阻會下降。溫度的變化對光譜特性也有很大影響。即使安裝的時候開啟和關(guān)閉合適，使用一段時間，由于氣溫的變化，工作點也會發(fā)生較大的偏移，還是會出現(xiàn)開啟過早或開啟過晚的問題。這些勢必影響學生的視力和節(jié)電效果，因此，光敏電阻照度傳感器用于教室燈光控制這樣對照度要求嚴格的場合是不合適的，只能用于樓道和衛(wèi)生間等對照度要求不是很嚴格，只要大致判斷是白天還是晚上等這類場合的使用。其優(yōu)點是價格便宜。

光電池是一種自發(fā)電式的光電元件，它受到光照時自身能產(chǎn)生一定方向的電動勢，在不加電源的情況下，只要接通外電路，便有電流通過。由于硅光電池的光譜峰值位于人眼的視覺范圍，所以很多分析儀器、測量儀表也常用到它。光電池在不同的光照度下，光生電動勢和光電流是不相同的。開路電壓與光照度的關(guān)系是非線性的，而且在光照度為時就趨于飽和，而短路電流在很大范圍內(nèi)與光照度成線性關(guān)系，負載電阻越小，這種線性關(guān)系越好，而且線性范圍越寬。因此檢測連續(xù)變化的光照度時，應當盡量減小負載電阻，使光電池在接近短路的狀態(tài)工作，也就是把光電池作為電流源來使用。光電池的溫度特性是指開路電壓和短路電流隨溫度變化的情況，短路電流隨溫度上升卻是緩慢增加的。因此，光電池作為檢測元件時，只需采用簡單的措施進行補償。由于硅光電池的性能優(yōu)越，照度測量使用的照度計采用的就是硅光電池。

由于硅光電池的光電流與照度之間嚴格的線性關(guān)系，同時采用了視覺校正和余弦校正，使它可以精確地測量照度值，用它制造的控制開關(guān)就可以做到連續(xù)可調(diào)，可以根據(jù)控制點位置的照度與教室實際照度的比例關(guān)系，調(diào)節(jié)開關(guān)的開啟與關(guān)閉照度值，使控制開關(guān)始終工作在最佳狀態(tài)，既滿足學生學習所需的照度，又達到最佳的節(jié)電效果。是學校教室節(jié)電照度檢測控制的必然選擇。