Fonctionnement et applications du capteur de lumière ambiante

Le ' lux' est l'unité internationale standard de la lumière ambiante utilisée pour l'éclairement. Les performances typiques de ce capteur vont de moins de 50 lux à plus de 10 000 lux. Ici, 50 lux peuvent être générés à l'intérieur de la pénombre alors que plus de 10 000 lux à midi. Le lux est l'unité SI pour l'éclairement et équivaut à un lumen pour chaque mètre carré. Ceci est utilisé en photométrie pour mesurer l'intensité qui est perçue à travers l'œil humain lorsque la lumière frappe à travers une surface. En 2004, il y a les téléphones, de nombreux téléphones sont conçus avec un capteur de lumière ambiante et 30% des téléphones sont épuisés. Alors qu'en 2016, 85 % des téléphones sont intégrés et épuisés.

Qu'est-ce qu'un capteur de lumière ambiante ?

Un capteur de lumière ambiante est un type de composant utilisé dans les appareils mobiles, les smartphones, les ordinateurs portables, les téléviseurs LCD et les écrans automobiles. Le principe de fonctionnement du capteur de lumière ambiante est qu'il s'agit d'un photodétecteur, utilisé pour détecter la somme de la lumière ambiante à proximité et réduit de manière appropriée la lumière de l'écran mobile.

Cela évite donc la luminosité de l'écran chaque fois que les utilisateurs sont modifiés pour une vision dans une pièce sombre, sinon moins de luminosité car le mobile est utilisé à l'extérieur pendant la journée. En obscurcissant l'écran du mobile, on peut prolonger la durée de vie de la batterie.

Il existe trois types de capteurs de lumière ambiante, à savoir les photodiodes, les circuits intégrés photoniques et les phototransistors qui combinent un photodétecteur et un amplificateur dans un seul appareil.

Circuit du capteur de lumière ambiante

Le capteur de lumière ambiante est considéré comme une source d'énergie pour contrôler les appareils de salle de bain, les capteurs météorologiques à distance, les moniteurs de rythme cardiaque et les appareils à faible consommation d'énergie. La lumière ambiante peut être mesurée avec précision grâce au système de récolte au cœur de l'énergie. La conception d'un système de récolte illustre un circuit commercial simple qui offre une tension proportionnelle à la force de la lumière ambiante.

Le capteur utilisé dans le circuit est un LDR (résistance dépendante de la lumière), et la résistance de celui-ci changera avec la force de la lumière ambiante. Lorsque le capteur est dans l'obscurité, la résistance passe de millions d'ohms dans l'obscurité à quelques centaines d'ohms en clair.

Il est capable de détecter des fluctuations petites ou grandes dans les niveaux de lumière, il peut différencier une ampoule, une lumière directe du soleil, une obscurité totale, etc. Chaque application a également besoin d'un circuit approprié comme un arrangement physique pour le scénario d'éclairage correct. Le capteur qui est utilisé dans ce circuit peut être connecté dans un champ clair et étanche.

Le circuit du capteur de lumière ambiante ci-dessus donne une tension o/p qui réagit à la fois à l'intensité lumineuse et à la tension d'entrée avec le LDR qui fonctionne comme la résistance de gain de l'amplificateur d'instrumentation (AD8226). La fonction de transfert de l'amplificateur d'instrumentation est donnée ci-dessous.

V_OUT =G (V_IN + _– V_IN -) + V_REF

Dans l'équation ci-dessus, 'G' est le gain du circuit, et 'VIN+ ainsi que VIN-les tensions d'entrée positive et négative, et 'VREF' est la tension à la broche de référence. Lorsque le VIN- (entrée négative) et la broche de référence sont connectés à la terre et que VIN+ (broche d'entrée) est appliqué vers l'entrée positive, le gain sera alors

G =V_OUT / V_IN + =1 + 49,4 kΩ /LDR

LDR =(49,4 kΩ) / (V_OUT / V_IN +) – 1

Chaque fois que la valeur LDR est connue, la valeur peut être décodée dans le niveau de lumière . Par conséquent, la tâche consiste à observer la sortie de l'amplificateur opérationnel avec une tension d'entrée.

Ici, la tension positive peut être une tension alternative, ou une tension continue, ou une version équilibrée de l'alimentation. Ainsi, la précision du gain peut dépendre de la précision de deux résistances internes à couche mince qui sont ajustées.

Le circuit ci-dessus est utilisé pour calculer la lumière ambiante en modifiant la résistance de la photorésistance en une tension et elle peut être calculée à un endroit éloigné. L'amplificateur d'instrumentation a été sélectionné en raison de sa large plage de fonctionnement d'alimentation qui va de 2,7 V à 36 V, de l'o/p rail-à-rail, de l'exhaustivité fonctionnelle et du faible courant de repos.

Ce circuit gère avec une résistance de gain qui va de quelques ohms à l'infini. Parce que ces amplificateurs deviennent moins chers et que leur action améliorée en fait des remplacements parfaits destinés aux amplis-op (amplificateurs opérationnels).

Applications

Les applications du capteur de lumière ambiante sont les suivantes.

Le capteur de lumière ambiante est utilisé pour contrôler le rétroéclairage d'applications basées sur un écran LCD afin de contrôler la luminosité de l'écran du mobile afin de réduire la durée de vie de la batterie. Les applications de ce capteur vont de l'électronique grand public à l'automobile. C'est le principal avantage des applications mobiles.

Ces capteurs sont également utilisés dans tous les types de sources lumineuses comme la lumière naturelle du soleil, les lampes à incandescence et les lampes fluorescentes. Par exemple, le capteur de lumière ambiante AMIS74980x d'AMI Semiconductor est utilisé dans les applications automobiles et grand public. La principale caractéristique de ce capteur est de permettre au contrôleur d'affichage de réguler l'intensité en moins de courant d'obscurité.

De même, le capteur de lumière ambiante comme l'ALS-SFH5711 d'OSRAM exalte les caractéristiques de l'œil humain destinées aux applications mobiles et automobiles. Ces appareils sont utilisés pour reproduire l'arc de sensibilité de l'œil de la personne, permettant aux écrans mobiles et aux niveaux de sa luminosité d'être réglés avec plus de précision. Ces capteurs sont utilisés dans des applications automobiles telles que la commande des phares et la gradation du poste de pilotage.

Le capteur de lumière ambiante APDS-9004 d'Avago Technologies est utilisé pour le contrôle du rétroéclairage dans les lecteurs DVD, les écrans LCD grand public, les téléphones portables, les ordinateurs portables, les appareils photo numériques, etc. La principale caractéristique de ce capteur est une modification automatique pour économiser de l'énergie et augmenter la durée de vie des écrans LCD dans les dispositifs d'affichage pratiques. De plus, ces capteurs contrôlent le rétroéclairage en fonction du programme défini par le fabricant.

Ce capteur est également utilisé dans les éclairages intérieurs et extérieurs pour allumer/éteindre, ce qui inclut l'éclairage public, les signaux électroniques ainsi que les panneaux.

Ainsi, il s'agit d'un aperçu d'un capteur de lumière ambiante. À partir des informations ci-dessus, nous pouvons enfin conclure que ce capteur décide de la quantité de lumière accessible dans la région entourant les téléphones. Il régule automatiquement l'intensité de l'écran mobile afin de préserver la durée de vie de la batterie mobile et d'ajuster l'écran mobile pour soulager la tension oculaire. Voici une question pour vous, quels sont les avantages d'un capteur de luminosité ambiante ?