Что такое датчик освещенности? Разъяснение понятий освещенности и интенсивности света.

Что такое датчик освещенности? Разъяснение понятий освещенности и интенсивности света.

Датчик освещенности — это тип датчика, который преобразует величину освещенности в электрический сигнал, а единицей измерения выходного значения является люкс. Датчики освещенности находят применение во многих отраслях промышленности, например, для мониторинга освещенности окружающей среды, такой как сельскохозяйственные теплицы, уличные фонари и автоматизированные метеостанции .

В принципе работы датчик освещенности использует принцип эффекта горячей точки. В этом датчике используются компоненты обнаружения, обладающие высокой чувствительностью к слабому освещению. Эти чувствительные элементы похожи на фоточувствительную матрицу камеры с внутренним покрытием. Поверхность многоконтактного термоэлемента покрыта черным покрытием с высокой поглощающей способностью. Горячий спай расположен на чувствительной поверхности, а холодный спай — внутри корпуса. Горячий и холодный спаи генерируют термоэлектрический потенциал. В линейном диапазоне выходной сигнал пропорционален солнечной радиации. Видимый свет, проходящий через фильтр, облучает поступающий фотодиод, который преобразует его в электрический сигнал в соответствии с видимой освещенностью, а затем этот электрический сигнал поступает в процессорную систему датчика для вывода необходимого бинарного сигнала.

Конечно, существует множество категорий датчиков освещенности, и некоторые из них даже оптимизируют описанную выше структуру, особенно для уменьшения влияния температуры. В датчиках освещенности также применяются схемы температурной компенсации, что значительно повышает чувствительность и разрешающую способность датчика освещенности.

Понятие «освещенность» часто путают с понятием «интенсивность света». На самом деле, в фотометрии такого понятия, как «интенсивность света», не существует. Обычно используемые понятия оптической величины — это световая интенсивность, освещенность, световой поток и яркость. «Интенсивность света» — это всего лишь популярный термин, и трудно сказать, какому именно фотометрическому понятию он соответствует.

Некоторые из упомянутых выше понятий имеют строгие физические определения:

Световой поток: световой поток, излучаемый источником света в единицу телесного угла, единица измерения — кандела, то есть 1 люмен на стерадиан.

Освещенность: световой поток на единицу площади освещаемой поверхности, единица измерения — люкс, то есть 1 люмен на квадратный метр.

Световой поток: световой поток, излучаемый единицей площади источника света, единица измерения совпадает с единицей измерения освещенности.

Яркость: световая интенсивность вдоль нормали к единице площади или световой поток, излучаемый единицей площади под единичным телесным углом в ее нормальном направлении; единица измерения — нит, то есть 1 люмен на квадратный метр на стерадиан.

Поскольку интенсивность света и яркость связаны с направлением, легко сделать вывод: интенсивность света источника с одинаковой яркостью во всех направлениях является косинусной функцией направления, и интенсивность света максимальна в перпендикулярном направлении, что означает, что источник света называется косинусным излучателем. Также называется источником света Ламберта. Яркость источника света с одинаковой интенсивностью света во всех направлениях не одинакова.

Все эти оптические величины используют световой поток, который является оптической величиной, соответствующей потоку лучистой энергии, поскольку свет — это разновидность электромагнитного излучения. Эквивалентный световой поток 1 ватта лучистой энергии электромагнитных волн различной длины волны различен. При преобразовании в световой поток необходимо учитывать спектральную чувствительность человеческого глаза, то есть человеческий глаз воспринимает разные потоки лучистой энергии разных длин волн. Аналогично, инфракрасный свет, микроволны, ультрафиолетовый свет и т. д. невидимы для человеческого глаза, в то время как видимый свет с длиной волны от 400 до 760 нм виден человеческому глазу.

В физической оптике также упоминается «интенсивность света». Для решения уравнения электрического вектора света используются уравнения Максвелла. Квадрат интенсивности электрического поля является интенсивностью света в физической оптике и в основном используется для расчета картин, получаемых в результате интерференции и дифракции.

Интенсивность света — относительно расплывчатое понятие в различных смежных дисциплинах оптики. В разных областях существуют разные мнения. Некоторые приравнивают её к световой интенсивности, другие — к освещенности, а третьи — к яркости.

В частности, в мире OEM-производителей датчиков наблюдается множество сбоев в системах экологического мониторинга, просто потому что люди не уделяют решениям на основе датчиков должного внимания.

Наша цель — приносить пользу нашим клиентам, предоставляя самые надежные и эффективные сенсорные решения.

Повышение осведомленности потребителей и растущая обеспокоенность по поводу совершенствования систем экологического мониторинга являются движущими силами рынка данной продукции.