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1、照度计原理分析1. 工作原理: 当光照射在硅光电池的PN结区时,会在半导体中激发出光生电子-空穴对。PN结两边的光生电子-空穴对在内电场作用下,多数载流子的不能穿越阻挡层,而少数载流子却能穿越阻挡层,结果,P区的光生电子进入N区,N区的光生空穴进入P区,使每个区中的光生电子-空穴对分割开来。光生电子在N区的集结使N区带负电,光生电子在P区的集结使P区带正电。P区和N区之间产生光生电动势。当硅光电池接入负载后,光电流从P区经负载流至NE,负载中就会有功率输出。 利用CPU芯片实现控制电路,用AD模数转换器实现模拟信号和数字信号的转换。当光电池接入负载,将输出的信号通过三极管放大,通过模数转换器A
2、D转换为数字信号,通过单片机控制电路将信号输入LCD显示屏,在显示屏上显示当前的照度值。原理图1此电路前置放大电路利用三级管的的放大作用,将带负载的光电池电路输出的电流放大,为了保证信号有更好的线性关系,所以将三极管接成电流转换为电压的形式。经过测量,原理图2此电路的前置放大电路采用ICL7650自稳零斩集成运放,同是一种高精度,低漂移,高输入阻抗的集成运放他利用动态较零原理。清除COMS器件固有的失调和漂移,对微弱信号来讲是个较理想的前置放大器并采用自动量程转换,如果采用单一的反馈电阻,若输入信号变化范围大,则小信号将得不到有效方向大,从而降低了A/D转换精度,以致影响了控制量,因此采用控制
3、模拟开关自动地选择合适的反馈电阻来改变运放的放倍,使其适合各种量程的测量。原理图3此电路为照度计的照度采集模块与前置放大模块,之后上与上两图相同,本电路利用光电二极管 BS500B 的输出电流为0.55uA/100LX 由于光电二极管的输出电流很小,为1nA1mA,直接输入到运放ICL8048不能获得良好的性能所以先用运放LF412CN对光电二极管的输出电流Isc进行放大,由于对0数运放ICL8048的输出为负斜率特性,因此在其后接入了进行极性转换的运放LF412CF三种电路相比较:图电路简单成本低,但量程范围有限。图电路设计简单,抗干扰能力强,带自量程控制,量程范围宽。图电路设计复杂,成本低,适应要求不高的场合。