光传感器的选择应注重六大指标 .docx

光传感器的选择应注重六大指标光传感器的应用非常普遍。从便携式消费类市场（智能 手机、PDA、台式PC以及便携式音乐播放器等）到消费类电 视机市场（包括液晶、等离子、背投以及CRT电视等），再到 医疗、工业及汽车市场，光传感器无处不在。其中，一些应 用，如条形码阅读器、激光打印机和自动聚焦显微镜利用光 学探测的反射光来对位置开展感应；另一些应用，如数码相 机、手机和笔记本电脑等便携电子产品那么利用光传感器来测 量环境光量。采用环境光传感器的系统产品能够提供更舒适的显示 质量。这对于某些应用非常重要。例如，汽车仪表盘要求在 所有环境光条件下都能到达清晰的显示效果。在白天，用户 需要最大的亮度来实现最正确的可见度，但是这种亮度在夜 间那么显得太刺眼了。光传感器给便携式应用带来了很多好处。带有光传感器 的系统，能够自动检测条件变化并调节显示器的设置，以保 证显示器处于最正确的亮度，进而降低总体功耗。例如，移 动 、笔记本电脑以及数码相机，通过采用环境光传感器 可以自动开展显示器的亮度控制，从而延长电池的寿命。光电二极管是最正确实现方式光传感器包括光敏电阻、光电晶体管或光电二极管等几 种。其中，最简单的光传感器是光敏电阻。低端光敏电阻由 CdS（硫化镉）材料制造，而比拟昂贵的光敏电阻由GaAs材料 制造。GaAs的能带间隙较小。它能够吸收红外光中的低能光子，并使电子跃迁到传导带。其照度范围从I勒克斯100 勒克斯。光电二极管的复杂性要高一些。光子轰击半导体结，产 生电流。要给光电二极管施加反向偏压。较大的反向偏压可 以提高传感器的感应速度和线性度，但也提高了传感器的暗 电流和散粒噪声(shotnoise)。光子轰击半导体结，将产生 正向电流，降低反向偏压电流。在设计中，可以为光电二极 管增加外部电路，使I-V曲线线性化。光电晶体管的一般特点与光电二极管一样，但增加了放 大功能。它需要更大的偏置电流，但与电流相伴的噪声迫使 传感器的灵敏度转向更高的勒克斯范围，即1000勒克斯 10万勒克斯。光电晶体管的检测响应时间与光电二极管相似, 并可以利用偏置电流开展调整。偏置电流也可以随探测到的 信号水平开展变化。光电晶体管能够粗略地确定环境光线水 平，如室内/室外、白天/夜间以及明亮光线/阴影等状态， 因此，需要外部电路对输出信号开展校准。目前，基于IC的单片光电二极管是光传感器最好的实 现方式之一。光电二极管由单晶硅制造而成。一个典型的传 感器应用组件包括一个光电二极管、一个电流放大器和一个 无源低通滤波器。对于终端用户来说，能够将所有这些器件 集成到一个小型封装中非常重要。光传感器六大指标选择光传感器时，最重要的一点是理解哪项规格参数是 最为关键的。一般来说，在选择一个光传感器时，需要着重 考虑的因素包括光谱响应/IR抑制、最大勒克斯数、光敏度、集成的信号调节功能、功耗以及封装大小等6个重要规格。这6个规格的具体描述如下：1、光谱响应/IR抑制：环境光传感器应该仅对400nm至 700nm光谱的范围有感应。2、最大勒克斯数：大多数应用为1万勒克斯。3、光敏度：根据光传感器的镜片类别，光线通过镜片 后，光衰减可以在25%-50%之间。低光敏度非常关键（1万勒 克斯）的光传感器来说，最好采用非线性模拟输出或数字输 出。6、封装大小：对于大多数应用来说，封装都是越小越 好。现在可提供的较小封装尺寸约为2. 0nmX2. 1mm。而尺寸 为1. 3mmX 1. 5mm的4引脚封装那么是下一代封装。一旦确定了上述重要规格参数，下一个需要考虑的问题 就是哪类输出信号有助于目标应用的实现。对于大多数光传感器来说，最常见的输出为线性模拟输 出。虽然这一输出对于一些应用非常适合，但现在产品提供 更多的输出选项，包括线性电压输出、数字输出（通过12c 接口）或者非线性电流或电压输出。每种输出都具有一定的 优势。