주변광 센서 작동 및 응용

' lux'는 조도에 사용되는 주변광의 표준 국제 단위입니다. 이 센서의 일반적인 성능 범위는 50lux 미만에서 10,000lux 이상입니다. 여기서 50lux는 희미한 빛 안에서 생성될 수 있는 반면 정오에는 10,000lux가 넘습니다. 럭스는 조도의 SI 단위이며 각 제곱미터당 1루멘에 해당합니다. 이것은 빛이 표면을 통과할 때 사람의 눈을 통해 감지되는 강도를 측정하기 위한 측광에서 사용됩니다. 2004년에는 주변광 센서를 탑재한 전화기가 많이 출시되었고 그 중 30%가 품절되었습니다. 반면 2016년에는 85%의 휴대폰이 내장되어 있으며 매진되었습니다.

조도 센서란 무엇입니까?

조도 센서는 모바일 기기, 스마트폰, 노트북, LCD TV 및 자동차 디스플레이에 사용되는 구성 요소 중 하나입니다. 주변광 센서의 작동 원리는 주변광의 합을 감지하고 모바일 화면의 빛을 적절하게 줄이는 데 사용되는 광검출기입니다.

이렇게 하면 사용자가 어두운 방에서 시력을 위해 수정될 때마다 화면 밝기를 피할 수 있습니다. 그렇지 않으면 낮에 야외에서 모바일을 사용하므로 밝기가 줄어듭니다. 모바일 화면을 어둡게 하면 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.

하나의 장치에 광검출기와 증폭기를 결합하는 광다이오드, 광자 IC 및 광트랜지스터라는 세 가지 유형의 주변광 센서가 있습니다.

주변광 센서 회로

주변광 센서는 욕실 설비, 원격 기상 센서, 심장 박동 모니터 및 저전력 장치를 제어하기 위해 에너지원을 수집하는 것으로 간주됩니다. 주변광은 에너지의 핵심인 하베스팅 시스템을 사용하여 정확하게 측정할 수 있습니다. 수확 시스템의 설계는 주변광의 강도에 비례하는 전압을 제공하는 쉬운 상용 회로를 보여줍니다.

회로에 사용된 센서는 LDR(light-dependent resistor)이며, 이것의 저항은 주변광 강도에 따라 변합니다. 센서가 어두울 때 저항은 어두울 때 수백만 옴에서 맑은 빛에서 수백 옴으로 감소합니다.

조도 내에서 작거나 큰 변동을 감지할 수 있으며 하나의 전구, 직사광선, 전체 어둠 등을 구별할 수 있습니다. 모든 애플리케이션에는 적절한 회로도 필요합니다. 올바른 조명 시나리오를 위한 물리적 배열입니다. 이 회로에 사용되는 센서는 깨끗하고 방수가 되는 필드에 연결할 수 있습니다.

위의 주변 광 센서 회로는 계측 증폭기에 대한 이득 저항으로 작동하는 LDR과 함께 광도 및 입력 전압 모두에 반응하는 o/p 전압을 제공합니다. (AD8226). 계측 증폭기의 전달 함수는 다음과 같습니다.

V_OUT =G(V_IN + _– V_IN -) + V_참조

위의 방정식에서 'G'는 회로의 이득이고 'VIN+ 및 VIN은 양의 및 음의 입력 전압이며 'VREF'는 전압입니다. 참조 핀에서. VIN-(음의 입력) 및 기준 핀이 접지에 연결되고 VIN+(입력 핀)가 양의 입력에 적용되면 이득은

G =V_OUT / V_IN + =1 + 49.4kΩ /LDR

LDR =(49.4kΩ) / (V_OUT / V_IN +) – 1

LDR 값을 알 때마다 값을 조명 수준으로 디코딩할 수 있습니다. . 따라서 작업은 입력 전압으로 연산 증폭기의 출력을 관찰하는 작업으로 바뀝니다.

여기서 양의 전압은 AC 전압, DC 전압 또는 전원 공급 장치의 균형 버전일 수 있습니다. 따라서 게인 정확도는 트리밍된 2개의 내부 박막 저항기의 정확도에 따라 달라질 수 있습니다.

위의 회로는 포토 레지스터의 저항을 전압으로 변경하여 주변광을 계산하는 데 사용되며 먼 곳에서도 계산할 수 있습니다. 계측 증폭기는 2.7V ~ 36V 범위의 광범위한 전원 공급 장치, rail-to-rail o/p, 기능적 완전성 및 낮은 대기 전류로 인해 선택되었습니다.

이 회로는 몇 옴에서 무한대에 이르는 이득 저항으로 처리합니다. 이 증폭기는 더 저렴해지고 개선된 동작으로 인해 연산 증폭기(연산 증폭기)를 위한 완벽한 대체품이 되기 때문입니다.

응용 프로그램

주변광 센서의 응용 분야는 다음과 같습니다.

주변광 센서는 배터리 수명을 줄이기 위해 모바일의 디스플레이 밝기를 제어하기 위해 LCD 디스플레이 기반 애플리케이션의 백라이트를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 이 센서의 응용 분야는 소비자 전자 제품에서 자동차에 이르기까지 다양합니다. 이것이 모바일 애플리케이션의 주요 이점입니다.

이 센서는 자연광, 백열등 및 형광등과 같은 모든 유형의 광원에도 사용됩니다. 예를 들어, AMI Semiconductor의 AMIS74980x 주변광 센서는 자동차 및 소비자 애플리케이션 모두에서 사용됩니다. 이 센서의 주요 기능은 디스플레이 컨트롤러가 더 적은 암전류에서 강도를 조절할 수 있다는 것입니다.

마찬가지로 OSRAM의 ALS-SFH5711과 같은 주변광 센서는 모바일 및 자동차 애플리케이션을 위한 인간의 눈 특성을 과장합니다. 이 장치는 사람의 눈의 감도 호를 복제하는 데 사용되어 모바일 디스플레이와 밝기 수준을 보다 정확하게 조정할 수 있습니다. 이 센서는 헤드라이트 제어 및 조종석 디밍과 같은 자동차 애플리케이션에 사용됩니다.

아바고 테크놀로지스의 APDS-9004 주변광 센서는 DVD 플레이어, 소비자용 LCD 디스플레이, 휴대폰, 노트북 PC, 디지털 카메라 등의 백라이트 제어에 사용됩니다. 주요 기능 이 센서의 자동 변경은 전원을 절약하고 편리한 디스플레이 장치의 LCD 화면 수명을 연장합니다. 또한 이러한 센서는 제조사에서 설정한 프로그램에 따라 백라이트를 제어합니다.

이 센서는 거리 조명, 전자 신호 및 표지판을 포함하여 켜고 끄기 위한 실내 및 실외 조명에서도 사용됩니다.

따라서 이것은 주변광 센서의 개요에 관한 것입니다. 위의 정보에서 마지막으로 이 센서가 전화기 주변 영역 내에서 접근할 수 있는 빛의 양을 결정한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 모바일 배터리의 수명을 유지하기 위해 모바일 화면의 강도를 자동으로 조절하고 눈의 긴장을 완화하기 위해 모바일 화면을 조정합니다. 다음 질문이 있습니다. 조도 센서의 이점은 무엇입니까?