欢迎观看 TI 高精度 实验室光感应系列视频。 我叫 Rahland Gordon, 在德州仪器 (TI) 担任光传感器应用 工程师。 本视频将讨论 如何在需要确定 白天或黑夜的应用中 使用光传感器。 这些应用的 一个常见用例是, 要能够判断是否 超过了光阈值。 这经常用来确定 当前是白天还是夜晚, 前者环境中有很高的 光勒克斯值, 而后者的环境中 具有极少量的光。 在这种用例下, 应用会根据 环境中的光量改变运行。 利用环境光传感器, 您可以感应 环境中的光量, 并且提醒应用 何时需要改变运行。 在许多应用中, 如可视门铃和监控 摄像头,当周围环境较暗时, 需要打开红外 LED, 以便摄像头 仍能够记录环境。 虽然红外 LED 对人眼不可见, 但可以照亮环境,满足 夜间模式感应的要求。 至于其他诸如 路灯和景观照明等应用, 当周围环境变暗时 需要打开可见光源, 这通常是为了满足 安全或美观要求。 在所有这些情况下, 通常会使用光传感器 来确定环境中的光量, 以便提醒应用何时 需要改变运行。 与需要考虑一定光强度 范围内的传感器读数的 亮度控制不同, 在白天夜间检测中, 需要设置 一定的阈值光水平。 高于该阈值视为白天, 低于该阈值视为夜晚。 根据这一判断, 将会采取措施,如打开 或关闭前照灯或红外 照明器。 与亮度控制类似的是, 传感器的勒克斯精度 在做出准确判断方面 有着非常重要的作用。 因此,人眼匹配是 一项重要的传感器 规格。 这允许在不同光源 类型下实现相似的 性能。 例如,在晴天和阴天 都采取正确的操作。 正如本系列 下一章中所提到的, 诸如安全摄像头和 可视门铃等,许多摄像头 都使用红外 LED 在黑暗条件下照亮现场。 光传感器用于 打开和关闭 LED。 如前所述,人眼响应 在 700 纳米后降至零, 此时可见光结束, 近红外光开始。 因此,人眼匹配良好的 传感器将抑制大多数 红外光。 然而,在产品中 使用红外照明器时, 红外光的强度 可能比可见光 高多个数量级。 因此,应该考虑红外 照明器波长位置的 传感器红外抑制。 红外 LED 的常见波长为 850 纳米和 940 纳米。 本系列下一章中的 品质因数视频更加详细地 介绍了红外光抑制规格。 各角度的红外光 抑制也非常重要。 例如,在 IP 网络摄像头中, 红外 LED 通常呈环状 分布在摄像头周围, 如图所示。 虽然通常放置在玻璃后面, 但红外光可能会 在玻璃上反射, 然后以各种角度 进入光传感器。 这意味着, 如通常规格所述, 传感器应抑制来自各个 角度的红外光,而不仅是来自 零度的红外光。 由于这一原因,TI 的 OPT3004 和 OPT3005 规定了一定入射 角范围内的 IR 抑制。 OPT3005 专为这类应用而设计。 在诸如可视门铃 等一些应用中, 产品由电池供电, 预期可以使用 很长时间。 在这些情况下,使用 极低功耗光传感器, 如 TI 的 OPT3005, 将会尽可能减少传感器 对整体系统功耗的影响。 在低功耗应用中, 另一项重要考虑因素是 微处理器从传感器 读取数据的频率。 在没有中断 功能的光传感器中, 微处理器 必须不断地 从传感器读取数据, 并将其与阈值进行比较。 一些光传感器,例如 TI 光传感器产品组合, 支持与可编程 阈值的综合比较、 不同类型的中断模式 并支持中断 PIN。 这些特性使微处理器 能够休眠,仅在光照水平 超过昼夜阈值时 才会唤醒以采取行动, 从而大幅缩短 MCU 的激活时间。 若要了解更多 光传感器技术资源 并搜索 TI 产品, 请访问所示的链接。 感谢您花时间 观看本期视频。 请试着完成后面的测验。 问题 1,以下哪一项 有助于节省视频 监控应用的用电? 请选择所有适用项。 低有功电流光传感器 允许以极低的 电流消耗运行, 从而节省电力。 中断功能使微处理器 能够休眠,仅在光照水平 超过昼夜阈值时 才会唤醒以采取行动, 从而大幅缩短 MCU 的激活时间, 从而节省电力。 通过使用光传感器 来控制红外照明器, 光传感器可以仅在 环境变暗时 打开红外照明器, 从而节省电力。 问题 2,如果光传感器 在视频监控应用中的 红外抑制能力 较差,将会发生什么? 如果光传感器的 红外抑制能力不佳, 则当环境变暗时, 光传感器将指示 打开红外 LED。 由于红外 LED 亮起, 并且光传感器红外抑制 能力不佳,传感器 将会读取高勒克斯值, 从而指示打开红外 LED, 夜间就会开始在开启和 关闭之间切换的重复 循环。