Lichtintensiteitssensor:functies, toepassingen en hoe deze te gebruiken met Arduino

Lichtintensiteitssensor

Afbeeldingsbron:Flickr

Moet u een relatieve afstand tot uw lichtbron meten? Of heb je een efficiënt apparaat nodig om de helderheid van je lichtbron te meten? Dan heb je een lichtintensiteitssensor nodig.

Wat is het? Hoe werkt het? Maak je geen zorgen, dit artikel geeft je een overzicht van het apparaat door de functies, applicaties en meer te benadrukken.

Laten we doorgaan!

Wat is een lichtintensiteitssensor?

De lichtintensiteitssensor is een apparaat dat werkt als een snelheidsmeter. Dat wil zeggen, het werkt door licht te voelen. Maar licht is niet eenvoudig. De lichtintensiteitssensor meet dus licht op basis van de grootte van een collector. Enkele voorbeelden van collectoren zijn telefoonopladers op zonne-energie, zonnepanelen op stortplaatsen, enz.

Met dat in gedachten is het cruciaal om de eenheden te kennen die de intensiteit van de lichtsensor meet om het apparaat te begrijpen.

De lichtintensiteitssensoren

Lumen

Deze eenheid meet de volledige lichtstroom van een gloeilamp. Een lumen is dus het product van de lichtsterkte (gemeten in candela's) en de hoek die de bundel vult (gemeten in steradialen).

Dus als je bijvoorbeeld een lamp hebt die zichtbaar licht in verschillende richtingen produceert met een lichtsterkte van 20 candela, dan is je lichtstroom 251 lumen.

En dit geldt als je de lichtsterkte vermenigvuldigt met de volledige 4π steradiaallijnen. Ongeacht de concentratie of reflectie van het licht genereert deze lamp dus een lichtstroom van 251 lumen.

Candela

Dit apparaat toont de kracht van licht voor het menselijk oog. De eenheid gebruikt inderdaad de SI-officiële formule die de golflengte van licht in een straal meet. Maar het is grotendeels afhankelijk van zijn gevoeligheid voor het menselijk oog.

Interessant is dat de candela niet ideaal is om zaklampen en gloeilampen te vergelijken.

Bovendien hangt de intensiteit van de straal af van de outputconcentratie in een specifieke richting en de output van de lamp. Daarom heb je een lumen nodig om het meetbereik van de output van een lamp nauwkeurig te kunnen bepalen.

Luxe

Deze unit meet de lichtstroom per oppervlakte-eenheid. Daarom vertegenwoordigt lux een lumen voor elke vierkante meter. Het apparaat is ook handig voor het meten van de lichtintensiteit die door een oppervlak gaat. Met andere woorden, lux is de totale hoeveelheid licht die op een specifiek oppervlak valt.

Hoe werken lichtintensiteitssensoren?

Sensoren voor lichtintensiteit werken door de verlichtingssterkte te meten met behulp van verschillende apparaten, zoals:

Fotoresistor

De fotoresistor is een apparaat dat de weerstand verandert wanneer u de helderheid van het licht verandert. U kunt het dus gebruiken om te bepalen wanneer het licht uit of aan is. Als alternatief kunt u het apparaat gebruiken om lichtniveaus te vergelijken. Bovendien spelen ze een essentiële rol in de lichtintensiteitssensor.

Fotodiode

Af en toe gebruiken lichtintensiteitssensoren de fotodiode om de verlichtingssterkte te meten. Gewoonlijk gebruiken fotodiodes het innerlijke foto-elektrische apparaateffect. Dat wil zeggen, elektronen worden los wanneer een lichtstraal raakt. Als gevolg hiervan zal elektrische energie stromen. U kunt dus de stroom meten om de verlichtingssterkte van het licht terug te laten keren. Een uitstekend voorbeeld van apparaten die werken als fotodiode-lichtintensiteitssensoren zijn zonnepanelen.

Fototransistoren

In werkelijkheid werkt deze lichtintensiteitssensor als een fotodiode en versterking. Als gevolg van de versterking hebben fototransistoren een hogere lichtgevoeligheid. Maar ze zijn niet ideaal voor detectie bij weinig licht, zoals fotodiodes.

Kenmerken van een lichtintensiteitssensor

• Uitstekende stabiliteit
• De uitgang is gekoppeld aan spanning en RS485
• Het heeft een breed meetbereik
• De sensor heeft een IP66-classificatie
• Wordt geleverd met ingebouwde TVS/ESD

Toepassingen van de lichtintensiteitssensor

Hier zijn de verschillende toepassingen waar u lichtintensiteitssensoren kunt gebruiken.

1. Beveiliging

Voor de veiligheid combineren de sensoren met lasers om bepaalde onzichtbare stralen als veiligheidsbarrières te creëren.

2. Auto's

In nieuwe auto's helpen sommige sensoren de koplampen automatisch aan te gaan.

3. Consumentenelektronica

Lichtsensoren helpen de schermhelderheid van mobiele telefoons in donkere gebieden te verhogen.

4. Straatverlichting

'S Nachts gaan de lichtsensoren in straatverlichting aan wanneer het voetgangers of automobilisten detecteert.

5. Medisch

U vindt lichtintensiteitssensoren in pulsoximetrie en hartmonitors.

6. Tuinbouw

Lichtintensiteitssensoren werken met sprinklersystemen die in de tuinbouw worden gebruikt. Ze detecteren zonlicht en activeren de sproeiers om te werken, waardoor de bomen en planten goed gehydrateerd blijven.

7. Zonne-

Lichtsensoren helpen zonnestralen te detecteren en de zonnepanelen uit te lijnen om het beste uit de zonne-energie te halen.

Hoe de lichtintensiteitssensor te bouwen met Arduino

Om dit project goed uit te voeren, moet je de Arduino analoge ingang combineren met een fotoresistor. Vervolgens kunt u de functie analogRead() gebruiken om de Arduino-waarden te meten en te lezen. Programmeer daarna pin 3 LOW of HIGH om de LED-verlichting uit of aan te zetten.

Interessant is dat de drempelwaarde voor de Arduino meestal 150 is. Daarom bestuurt de Arduino de LED-lampjes om uit te gaan wanneer de analoge waarde lager is dan 150. Maar als de analoge waarde van de Arduino boven de 150 is, komen de LED-lampjes automatisch aan.

Wat zijn de benodigde hulpmiddelen om de Arduino LED-lampjes in te stellen?

Hier zijn de benodigde materialen om dit project uit te voeren.

• LED (2)

• 1K Ohm weerstand (1)

• 470 Ohm weerstanden (2)
• Arduino-bord (1)

• Jumperdraden

• Broodplank (1)

• Fotoresistor (1)

Fotoweerstand voor het detecteren van lichtintensiteit

De installatie bedraden in 8 stappen

Arduino lichtintensiteit schakelschema

Bron afbeelding:Arduino. cc

1. Sluit eerst de eerste van de twee LDR-aansluitingen aan op 5 volt. Combineer vervolgens de tweede LDR-aansluiting met de GND op het bord via de 1K Ohm-weerstand.

2. Verbind de analoge A1-pin met het uiteinde van een jumperkabel. Sluit vervolgens het andere uiteinde van de startkabel aan op de niet-geaarde aansluiting van de 1K-weerstand.

3. Verbind vervolgens de LED's in een corresponderend pad via de weerstand van 470 ohm - terwijl u de negatieve klemmen aardt - zoals te zien is in het bovenstaande diagram.

4. Combineer de positieve LED-klemmen met pin drie via de tweede 47 ohm-weerstand.

5. Verbind vervolgens de GND-pin van de Arduino met de geaarde terminals.

6. Laat de Arduino werken door hem aan te sluiten via de Arduino USB-kabel.

7. Gebruik vervolgens de Arduino IDE-software om het Arduino-programma naar een systeem te uploaden.

8. Voorzie tot slot uw Arduino-bord van stroom via een USB-kabel of een batterijbron.

Hoe te testen of uw Arduino-lichtintensiteitssensor werkt

Zorg er eerst voor dat uw kamer donker is, want de LED's werken niet als de kamer helder of verlicht is. Gebruik vervolgens uw hand om de fotoresistor te bedekken en controleer of de LED gaat branden. Ontdek daarna de fotoresistor en controleer of de LED uitgaat.

Hier is een afbeelding van de Arduino-code die nodig is om het project uit te voeren.

Arduino-code

Bron afbeelding:Arduino. cc

Samenvatting

Met de gedetailleerde informatie in dit artikel over lichtintensiteitssensoren, zou u uitgebreide informatie over het onderwerp moeten hebben. Je kunt ook de stappen smeken en de benodigde hulpmiddelen gebruiken om je Arduino-lichtsensor te bouwen.

Vind je het nog steeds moeilijk om je Arduino-lichtsensoren te bouwen? We zijn bereid om u te helpen. Neem vandaag nog contact met ons op.