照度传感器工作原理

照度
传感器
是以光电效应为基础，将光信号转换成电信号的装置。早期照度传感器的光敏元件采用
光敏电阻
，现基本都改用半导体材料制成的光敏
二极管
。

照度传感器用途

一个被光线照射的表面上的照度定义为照射在单位面积上的光通量。即所得到的光通量与被照面积之比。广泛应用于电光源、科教、冶金行业、工业监察、农业研究以及照明行业的品控。 照度传感器 - 结构原理 选用专业光接选器件，对于可见光频段光谱吸收后转换成电信号。根据电信号的大小对应光照度的强弱。内装有滤光片，使可见光以外的光谱不能到达光接收器，内部放大
电路
有可调
放大器
，用于调制光谱接收范围，从而可实现不同光强度的
测量
。

照度传感器的原理

同角度光线透过余弦修正器汇聚到感光区域、汇聚到感光区域的太阳光通过蓝色和黄色进口滤光片过滤掉可见光以外的光线;透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管，光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号，电信号进入
单片机
系统，单片机系统根据温度感应电路，将采集到的光电信号进行温度补偿，以输出精准的线性电信号。为了提高变送器的精度和分辨能力，我们采用了独特地专利技术，双通道信号输出，分别是KLUX级信号和LUX级信号。

照度传感器工作原理

根据爱因斯坦的光子假说：光是一粒一粒运动着的粒子流，这些光粒子称为光子。每一个光子具有一定的能量，其大小等于普朗克常数h乘以光的频率γ。所以，不同频率的光子具有不同的能量。光的频率越高，其光子能量就越大。

光线照射在某些物体上，使
电子
从这些物体表面逸出的现象称为外光电效应，也称光电发射。逸出来的电子称为光电子。光电效应一般分为外光电效应、光电导效应和光伏效应三类，根据这些效应可制成不同的光电转换器件（称为光敏元件）。照度传感器是以光伏特效应来工作的。

在光照下，若入射光子的能量大于禁带宽度，半导体
PN结
附近被束缚的价电子吸收光子能量，受激发跃迁至导带形成自由电子，而价带则相应的形成自由空穴。这些电子一空穴对，在内电场的作用下，空穴移向P区，电子移向N区，使P区带正电，N区带负电，于是在P区与N区之间产生电压，称为光生电动势，这就是光伏效应。利用光伏效应制成的敏感元件有光
电池
、光敏二极管和光敏
三极管
等，其应用极为广泛。

利用光敏二极管的光伏效应可以制作照度传感器。光敏二极管的结构与一般二极管相似，装在透明玻璃外壳中，它的PN结装在管顶，可直接受到光照射，光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态。光敏二极管在电路中处于反向偏置，在没有光照射时，反向
电阻
很大，反向
电流
很小，此反向电流称为暗电流。反向电流小的原因是在PN结中，P型中的电子和N型中的空穴（少数载流子）很少。当光照射在PN结上，光子打在PN结附近，使PN结附近产生光生电子和光生空穴对，使少数载流子的浓度大大增加，因此通过PN结的反向电流也随着增加。如果入射光照度变化，光生电子一空穴对的浓度也相应变动，通过外电路的光电流强度也随之变动，可见光敏二极管能将光信号转换为电信号输出。