1.7 вимірювання освітленості.

Якщо підключити Фоторезистор до входу перетворювача напруга-частота за схемою зображеною на малюнку 1.9 і провести його калібрування, то отримаємо вимірювач освітленості, що може мати різні застосування.

На рис. 1.9. зображена схема включення фоторезистора. При зміні опору фоторезистора від 200 Ом (на світлі) до 200 кОм (в темряві) напруга, що надходить на вхід перетворювача напруга -Частота від зображеної схеми змінюється від 0.1 до 4.75 В. Переклад цього напруги в люмени або інші одиниці робиться за формулою перерахунку. Формула перерахунку визначається при порівнянні з показаннями еталонного фотометра і може бути записана в програмі. Фоторезистор може бути включений замість резистора R у схемі рис. 1.6. У цьому випадку потреба в перетворювачі напруга – частота відпадає.

Фотометр може бути побудований і на інших типах світлочутливих елементів: фотодіоді і фототранзистор. Фотодіод включається у зворотній полярності, замість фоторезистора, а на витримку навантаження резистор підбирається для отримання вихідної напруги, придатного для роботи перетворювача напруга – частота. Фототранзистор підключається за схемою діода, коли база і емітером з'єднуються разом. Навантажувальними резисторами завжди доводиться підбирати, оскільки всі фоточутливі прилади по різному реагують на освітленість, дає і дають різний вихідний струм. Крім того, в якості фотоприймачів можна використовувати і світлодіоди, особливо інфрачервоного випромінювання. Багато хто з них, наприклад АЛ 106, мають фокусують лінзи, що дозволяє на основі цих елементів будувати гостронаправлених приймачі світла. Нарешті, фотоприймач можна виготовити і самостійно, якщо спиляти напилком кришку будь-якого транзистора в металевому корпусі. Робити це потрібно обережно, щоб не пошкодити сам кристал. Після видалення кришки видувають тирсу і покривають отриманий фототранзистор прозорим нітролаком.

Фотодіоди мають лінійну світлову характеристику в широкому діапазоні освітленостей. Формула залежності фотоструму від освітленості має вигляд:

Iф = S * E

де Е – освітленість (люкс),

S – коефіцієнт чутливості (мкА / люкс).

Напруга на навантажувальними резисторами Rн (рис. 1.11) дорівнюватиме Uф = Iф * Rн.

Освітленість визначається за формулою:

Е = Uф / (S * Rн) Додавши до програми 1.5 рядки:

17 INPUT “S = “;S

18 INPUT “R = “;R

177 PRINT AT 14,6; “LUX:”;AT 14,16;” “;

AT 14,16; ((388 – INT(F*K*KD)/0.951)*0.0519)/(S*R)

отримаємо вимірювач освітленості. Параметр S відповідного діода можна знайти у довіднику. Фотодіод типу ФД-7К, наприклад, має чутливість 0.47 мкА / лк, а фотодіод типу КФДМ – 0.015 мкА / лк.

Більшість оптоелекгронних приладів більш чутливі до червоної частини спектра і, особливо, до інфрачервоної. Це робить їх вельми придатними для використання в пристроях на невидимих променях, таких, наприклад, як охоронна сигналізація. У той же час, вони можуть застосовуватися в пристроях використовують білий світ.

У третій чолі буде описано використання фоточутливих датчиків у пристрої для фотографії і в охоронній сигналізації.