照度传感器
光照度传感器的光感应原理
光照度传感器的光感应原理光照度传感器是一种能够测量光照强度的电子设备，其工作原理基于光感应原理。
下面将详细介绍光照度传感器的光感应原理。
一、光感应原理光感应原理是指光照射到物体表面时，会产生光电效应，即将光能转化为电能。
光电效应是指当光子碰撞到物质表面时，会将一部分能量转化为电子的动能，从而使物质表面上的电子获得能量并从原子中脱离出来。
这些电子被称为光电子，它们的能量与光子的能量成正比，与光照强度和波长有关。
二、光照度传感器的工作原理光照度传感器是利用光感应原理来测量光照强度的。
它的工作原理是将光照射到传感器的光敏元件上，光敏元件会产生光电效应，从而产生电流。
这个电流的大小与光照强度成正比，因此可以通过测量电流的大小来确定光照强度的大小。
光照度传感器的光敏元件一般采用硅光电池或光敏二极管。
硅光电池是一种将光能转化为电能的器件，它的工作原理是将光照射到硅片上，硅片会产生电荷，从而产生电流。
光敏二极管是一种将光能转化为电能的半导体器件，它的工作原理是将光照射到PN结上，PN结会产生电荷，从而产生电流。
三、光照度传感器的应用光照度传感器广泛应用于照明系统、建筑自动化、环境监测、农业生产等领域。
在照明系统中，光照度传感器可以根据光照强度的变化来控制灯光的亮度和开关，从而实现节能和舒适的照明效果。
在建筑自动化中，光照度传感器可以根据光照强度的变化来自动调节窗帘、百叶窗等遮阳设施，从而实现室内舒适度的控制。
在环境监测中，光照度传感器可以测量光照强度的变化，从而判断天气、气候等环境因素的变化。
在农业生产中，光照度传感器可以测量光照强度的变化，从而控制植物的生长和发育，提高农业生产的效率。
总之，光照度传感器的光感应原理是将光能转化为电能，通过测量电流的大小来确定光照强度的大小。
它的应用广泛，可以在照明系统、建筑自动化、环境监测、农业生产等领域发挥重要作用。
光照度传感器的使用方法
光照度传感器的使用方法嘿，咱今儿就来说说这光照度传感器的使用方法！你可别小瞧了这玩意儿，它就像是我们的小眼睛，能敏锐地感知周围光线的变化呢！想象一下，这光照度传感器就像一个特别机灵的小侦探，时刻在帮我们留意着光线的情况。
要使用它呀，首先得找个合适的地方安家。
就好比你住房子得挑个舒服的地儿一样，咱得给它找个能准确检测光线的好位置。
一般来说，放在没有遮挡、能直接感受到光线的地方最好啦。
然后呢，就是要给它接上电，让它有能量干活呀！这就跟人得吃饭才有劲一个道理。
接上电后，它就开始工作啦，兢兢业业地检测着光照度。
你说这光照度传感器能干嘛呢？那用处可多了去了！比如说在智能家居里，它能根据光线的强弱自动调节灯光的亮度。
白天光线强的时候，它就告诉灯别那么亮啦，省点电；晚上光线暗了，它就赶紧让灯亮起来，多贴心啊！这不就像你有个特别懂你的小伙伴，知道你啥时候需要啥。
再比如在农业领域，它能帮农民伯伯们监测光照情况，指导他们什么时候该让农作物晒太阳，什么时候得遮遮阳，这多重要啊！就像农民伯伯的好帮手一样。
在一些工厂里，它也能发挥大作用呢。
可以用来监测工作环境的光照度是否合适，保障工人的工作效率和安全。
你想想，要是光线太暗或者太亮，工人干活能舒服吗？哎呀，说了这么多，你是不是对光照度传感器的使用方法有点感觉了？其实啊，用它就跟和朋友相处一样，你得了解它的脾气，知道怎么让它发挥最大的作用。
可别觉得它复杂，只要你用心去摆弄摆弄，很快就能上手啦！而且现在的光照度传感器越来越智能，操作也越来越简单。
就像现在的手机一样，以前觉得好复杂，现在不都人人会用嘛！总之呢，光照度传感器是个很实用的小玩意儿，只要你会用，它能给你的生活和工作带来很多便利呢！别犹豫啦，赶紧去试试吧！让它为你服务，让你的生活更加智能化、便捷化！怎么样，是不是有点心动啦？快去和这个小机灵鬼打交道吧！。
照度传感器
3、光度量及其单位
光度量和辐射度量的定义及其方程是一一对 应的，都是波长的函数，一般加下标v和 e来 应的，都是波长的函数，一般加下标v 区分 如Ｑe，Φe，Ie，Me，Ee等
Ｑv，Φv，Iv，Lv, Mv，Ev等
所不同的只是光度量只适用于可见光区段 0.78µm）， ），而光辐射度量在整个电 （0.40 ~ 0.78µm），而光辐射度量在整个电 磁波谱范围内都有意义。 磁波谱范围内都有意义。
二、量子流密度的测量仪器
LI-191SA线性光量子传感器和LI-190SA光量子传感器： LI-191SA线性光量子传感器和 -190SA光量子传感器 线性光量子传感器和LI 光量子传感器：
LI-191SA线性光量子传感器主要应用在空间 LI-191SA线性光量子传感器主要应用在空间 不一致的环境中（如植物的树冠内部）测量 光合有效辐射（PAR）。 光合有效辐射（PAR）。 1.感应波长为400～700nm 1.感应波长为400～ 2. 测量结果是1米空间内的光合有效辐射的 测量结果是1米空间内的光合有效辐射 光合有效辐射的 平均值 LI-190SA光量子传感器主要测量空 LI-190SA光量子传感器主要测量空 气中、植物生长箱和温室中的光合 作用量子通量密度 作用量子通量密度。 量子通量密度。
Ｉe Ｌe Ｍe Ｅe
瓦特／球面度平方米 Wm-2 s光合有效辐射（PAR）及其单位 、光合有效辐射（PAR）及其单位
量子流密度：单位时间到达或通过单位面
积的摩尔量子流密度。 单位：1µmol/s*m 单位：1µmol/s*m2 =1µE/s*m2。 应用波长范围:400-700nm。 应用波长范围:400-700nm。
i i i i i i i i
5）首先用求各区间中点处的 y λ 乘以对应区间中 点处的 N λ ,再求和得 ∑ y λ i
简述阳光照度传感器的功能
简述阳光照度传感器的功能
阳光照度传感器是一种测量环境光照强度的传感器，也称为光照度传感器、光强度传感器、照度计或光度计。
其主要功能如下：1.测量光照度：阳光照度传感器通过接收来自光源的光辐射，测量环境中的光照强度。
光照强度的单位为勒克斯(lux)，代表每平方米的光通量。
2.监测环境亮度：阳光照度传感器可以在室内和室外各种环境条件下测量光照度，因此可以广泛应用于自动化控制系统、气象站、建筑物内部照明和自然照明控制等领域。
3.反馈控制系统：阳光照度传感器可以将测量到的光照强度信息反馈给控制系统，以调整照明设备的亮度或开关状态，节约能源，提高照明效果。
总的来说，阳光照度传感器通过测量环境中的光照强度，提供给控制系统有用的信息，以实现更加智能化和高效化的控制和管理。
照度传感器的安装与接线
照度传感器的安装与接线照度传感器的安装与接线以室内照度传感器和室外照度传感器为例，如下：一、室内照度传感器的安装与接线。
图1 外形尺寸图2 接线图安装说明：该传感器尽量安装在四周空旷或射面上没有任何障碍物的地方（感应面应保持清洁），与传感器相衔接的线缆应该固定在安装架上，以减少断裂、脱皮等情况。
光照度传感器在使用一段时间后，应定期擦拭上方的滤光片，以保持测量数值的准确性。
二、室外照度传感器的安装与接线。
图3 外形尺寸图4 接线图安装说明：该传感器尽量安装在四周空旷或射面上没有任何障碍物的地方（感应面应保持清洁），与传感器相衔接的线缆应该固定在安装架上，以减少断裂、脱皮等情况。
光照度传感器在使用一段时间后，应定期擦拭上方的滤光片，以保持测量数值的准确性。
>照度传感器的技术参数供电电压：12VDC～30VDC感光体：带滤光片的硅蓝光伏探测器；波长测量范围：380nm～730nm；准确度：±7％重复测试：±5%；温度特性：±0.5%/℃；测量范围：0～200000Lux输出形式：二线制4～20mA电流输出三线制0～5V电压输出液晶显示输出232/485网络输出使用环境：0℃～40℃、0%RH～70%RH（带液晶）；0℃～70℃、0%RH～70%RH(不带液晶)大气压力：80～110kPa>照度传感器的典型应用1、背光调节：电视机、电脑显示器、LCD背光、手机、数码相机、MP4、PDA、GPS；2、节能控制：红外摄像机、室外广告机、感应照明器具、玩具；3、仪器仪表：测量光照度的仪器及工业控制；4、环保替代：替代传统光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管；现代电测技术日趋成熟，由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点，已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。
然而电测法容易受到干扰，在交流测量时，频率响应不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求，在激光技术迅速发展的今天，已经能够解决上述的问题。
光照度传感器
简介
光照度传感器主要用于检测光照度大小。
使用标准
光照度，可简称照度，其计量单位的名称为“勒克斯”，简称“勒”，单位符号为“Lux”。 1Lux为1个烛光在1米距离的光亮度。 夜晚室内灯光：100-200Lux 晴天室内灯光：1000-5000Lux 北方室外正午：-Lux 南方室外正午：-Lux 夜里明亮月光下： 0.3～0.03 Lux； 夜里没有月光下：0.003～0.0007 Lux；
应用
主要应用于农业大棚、温室大棚、农业大田、城市照明、仓库、工业车间等环境。
光照度传感器例如：像住宅那样整体照度应该在100勒克斯(Lux)的情况，而即使是90勒克斯(Lux)也不会对 生活带来很大的影响。但是，如果是道路照明的话，情况就不同了。假设路面照度必须在20勒克斯(Lux)的情况 下，如果是18勒克斯(Lux)的话，就有可能造成交通事故频发。商店也是一样，例如，商店的整体最佳照度是500 勒克斯(Lux)，由于用600勒克斯(Lux)的照度。所以，照明灯具数量和电量就会增加，并在经济上造成影响。
光照度传感器
将光照度大小转换成电信号的传感器
01 简介
03 技术参数
目录
02 使用标准 04 应用
Hale Waihona Puke 光照度传感器是将光照度大小转换成电信号的一种传感器，输出数值计量单位为Lux。光是光合作用不可缺 少的条件；在一定的条件下，当光照强度增强后，光合作用的强度也会增强，但当光照强度超过限度后，植物叶 面的气孔会关闭，光合作用的强度就会降低。因此，使用光照度传感器控制光照度也就成为影响作物产量的重要 因素。
谢谢观看
技术参数
光照度传感器(1张)感光元件：对弱光有较高反应的感光元件 直流供电：10-30VDC； 准确度： ±7%（25℃）； 湿度特性： ±3%RH(60%RH,25℃)； 温度特性： ±0.5%/℃（25℃）； 测量范围： 0～Lux 输出信号：4～20mA电流输出；0～5V/0~10V电压输出
光照度传感器的原理
光照度传感器的原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠光照度传感器的原理。
你想想啊，这光照度传感器就像是我们的眼睛一样，只不过它更专业、更厉害呢！它能精准地感知周围环境的光亮度。
这玩意儿到底是咋工作的呢？其实啊，就好像一个特别敏感的小精灵，时刻在那留意着光的变化。
它里面有一些很神奇的元件，这些元件对光特别敏感。
当光线照过来的时候，它们就会产生反应，然后把这些光的信息转化成电信号。
这就好比我们看到好吃的会流口水一样，光照度传感器看到光就会发出信号呢！咱平时生活中也经常能碰到它呀！比如说，那些自动调节亮度的手机屏幕，可不就是靠光照度传感器嘛。
白天在外面，光线强，它就把屏幕调亮，让我们看得清楚；晚上在被窝里，光线暗，它就把屏幕调暗，免得刺眼。
是不是很神奇？这就像有个贴心的小助手时刻在为我们服务呢！再比如，有些路灯也是靠它来控制开关的呢。
天黑了，光照度传感器感觉到光暗下来了，就像给路灯发了个信号，路灯就亮啦；天亮了，它又感觉到光变强了，就告诉路灯可以休息啦。
多聪明呀！而且啊，光照度传感器在很多其他领域也都大显身手呢。
在农业里，它可以帮助农民伯伯更好地控制光照，让庄稼长得更好；在科学研究中，它能帮助科学家们获取更准确的光照数据。
你说它厉害不厉害？想想看，如果没有光照度传感器，我们的生活得失去多少便利呀！我们的手机屏幕可能就不会那么智能地调节亮度了，路灯可能就不能那么恰到好处地开关了。
它虽然小小的，但是作用可大着呢！所以啊，可别小瞧了这个小小的光照度传感器哦！它就像一个默默工作的小英雄，在我们身边发挥着重要的作用呢！它让我们的生活变得更加美好，更加智能，更加便捷。
是不是很有意思呀？。
光照度传感器工作原理
光照度传感器工作原理概述光照度传感器（Illuminance Sensor）是一种用于测量光照度的传感器。
光照度是指单位面积内接收的光线总量，通常用勒克斯（Lux，简称lx）来表示。
光照度传感器广泛应用于照明控制、室内环境监测等领域。
工作原理光照度传感器的工作原理基于光电效应。
当光照到传感器的光敏元件上时，光敏元件会产生电流或电压变化。
由于光照度与光敏元件输出信号之间存在一定的关系，因此可以通过测量光敏元件输出信号来确定当前环境的光照度。
常见的光照度传感器主要有两种类型：光电二极管型和照度计型。
光电二极管型光电二极管型光照度传感器利用光电二极管的光敏特性进行测量。
当光照到光电二极管上时，光子会激发光电子，使它们从价带跃迁到导带中。
这样就产生了电流，电流的大小与光照度成正比。
光电二极管型传感器的优点是响应速度快，测量范围广，成本低廉。
但缺点是对不同波长的光有不同的响应，因此需要根据光的波长来进行校准。
照度计型照度计型光照度传感器则利用一个可以在不同光强下测量的光敏器件与一个光电传感器相结合，来实现测量。
照度计型传感器会先将光通过一个滤光片筛选出特定波长的光，再投射到光敏器件上。
光敏器件的信号会随着光的强度变化而变化，然后由光电传感器将其转换成电信号进行测量。
照度计型传感器的优点是在不同波长下具有一致的响应，能够进行精准的测量，适用于对光敏度和响应速度有高要求的应用。
但劣势在于精度较光电二极管型传感器低，成本较高。
应用领域光照度传感器的主要应用领域是照明控制与室内环境监测。
在照明控制方面，光照度传感器可以通过测量当前环境的光照度，来自动调节灯光的亮度和颜色温度，以达到节能、舒适、智能的照明效果。
在室内环境监测方面，光照度传感器可以作为室内空气质量监测中的一个指标，通过测量能够及时发现并调整光线过强或过弱的室内空气质量问题。
总结光照度传感器是一种重要的光学测量仪器，利用光电效应进行测量并在照明控制与室内环境监测领域得到广泛应用。
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3、光度量及其单位
发光强度
– 单位——Candela，记作cd
光通量
– 光源单位时间内所辐射的光能，单位是流明 （lm），1lm是光强度为1cd的均匀点光源在 1sr 内发出的光通量。
（光）照度——照度只能在可见光区域。
– 指物体被照亮的程度，单位垂直面积所接受的光通 量来表示，单位为勒克斯(Lux,lx) 。1 勒克斯等于 1 lm的光通量均匀分布于 1m2 面积上的光照度。
积的摩尔量子流密度。 单位：1μmol/s*m2 =1μE/s*m2。 应用波长范围:400-700nm 。
3、光度量及其单位
光度量和辐射度量的定义及其方程是一一对 应的，都是波长的函数，一般加下标v和 e来 区分
如Ｑe，Φe，Ie，Me，Ee等 Ｑv，Φv，Iv，Lv, Mv，Ev等
所不同的只是光度量只适用于可见光区段 （0.40 ~ 0.78μm），而光辐射度量在整个电 磁波谱范围内都有意义。
名称 辐射能 辐射通量， 辐射功率 辐射强度
辐射亮度
辐射出射度
辐射照度
符号 Qe Φe
单位 焦耳 瓦特
符号 J W
Ｉe
瓦特／球面度
Wsr-1
Ｌe 瓦特／球面度平方米 Wm-2 sr-1
Ｍe
瓦特／平方米
Wm-2
Ｅe
瓦特／平方米
Wm-2
2、光合有效辐射（ PAR ）及其单位
量子流密度：单位时间到达或通过单位面
有
? 6.022 ? 1017 (R) ?
W 700
?
d?
（4-4）
400 hc / ?
由式（4-1） 与式（4-4）可得
? WT ? 6.022 ? 1017 (Rhc)
700
W 400 ?
d?
700
（4-5）
?400 ? W? d?
16
因为Wλ 同时在分子分母中，可以用标准曲 线Nλ代替
? N?i? ? ? WT ? 6.022 ? 1017 (Rhc) i ?i N?i
A 光量子转换为辐射度单位
将量子传感器的输出单位由μmol/s·m2 （400~700nm）转换成辐射度单位 W/m2的过程非常复杂。 对于不同光源转换系数不同 必须知道辐射源的光谱分布曲线 1w/m2≈4.6 μmol/s·m 2
14
辐射度是Wλ在400~700nm波段的积分值
? WT ?
700
光质的作用：红光有利于糖的合成，蓝光有利
于蛋白质的合成。 光对动物生殖、体色变化、迁 徙、毛羽更换、生长发育有影响。 紫外光过强有 致死作用，波长 360nm即开始有杀菌作用。 200300nm 的辐射下，杀菌力强，能杀灭空气中、水 面和各种物体边面的微生物，这对于抑制自然界 6）
式中：△λ为所取区间长度； λ为各区间中
点处的波长；Nλi为位于区间中点波长的 标准辐射输出。
17
最后得：
? N?i
? WT ? 119.8(R)
i
?i N?i
i
(W ?m?2 )
（4-7）
式中R的单位为μmol/s·m2
根据方程（4-7）分成如下步骤计算：
1）将400~700nm波段分成i个长度都为△λ 的区间；
760
紫外线 可见光
红外线
8.7% 43.0%
48.3%
2000
波长（nm）
2500
3000
5
二、农业中常用光照术语
辐射量 光合作用有效辐射 光度量
1、辐射量及其单位
辐射能量 (Qe)
– 包括紫外辐射、可见光辐射和红外辐射的全部辐射能量。单位 J。
辐射通量 (Φe)
– 单位时间到达或通过某一面积的辐射能量。单位为 W。
g 射线
紫外线 可见光 X射线
红外线
无线电波
10-8
10-6
10-4
10-2
1
102
104
106
电磁波谱
太阳辐射 常温辐射 热射线
波长( mm )
4
2500 辐射能（W/m 2.mm）
2000 1500 1000
6000K黑体辐射 大气层外缘 地面
太阳辐射光谱
500
00
500
1000
1500
380
光周期
可见光§：0.138、～0.7辐6μm射机理及度量
太阳辐射：0.2～3μm（占太阳
一、辐射光能辐总射量9（9%电）磁辐射）
1常热、温射太物线阳体：辐的0.射1辐～能射10：：0μ太3m～阳10时0μ刻m 不断地向周围空间放射 出巨大的能量即太阳辐射能。
2、电磁波 3、电磁辐射：电磁波能量传递 4、电磁波谱
生物环境测试与数据分析
光环境检测
策划与制作人员： 王申丽
宗睿 邱恒清 刘同海
刘尚武 曹正茂 曾祥斐 徐微微
1 辐射机理及度量
2 传感器类型及测量原理
3 ZD照度传感器使用
4
传感器发展趋势
5
疑问
光照对农业生物的影响
主要表现在光强、光质、以及光照时间
光强的作用：生长发育、形态建构作用。典型
例子—植物黄化现象。
2）算出区间中点处的波长λi；
3）测算出每个区间中点处波长的标准辐射 Nλi；
? 4） N?i ；
5）求Nλi
? 6）求 ?i N?i ；
7）利用方程（4-7）求得WT
B 光子单位转换为光学度单位
将光子单位μmol/(s﹒m2)（400-700nm）转换 成光学度Ws的单位lx（400-700nm）的转换过 程除以下各步外与上相同。
400 W?
d?
给定波长处每秒发射的光子数
（4-1）
W?
（4-2）
因此400~700nmh波c 段/ ?范围内每秒发射的光
子数为
?700 W? d?
400 hc / ?
（4-3）
这个积分可由量子传感器测量，如果R是以
μmol/s·m2·1 μmol/s·m2≡6.022×1017光子
（s·m2）为单位的量子传感器的读数，则
常用光度学量的名称、符号与单位
名称 光量 光通量 发光强度 光亮度 光出射度 光照度（光强度）
符号 Qv Φv
Ｉv Ｌv Ｍv Ｅv
单位 流明秒 流明 坎德拉 坎每平方米 流每平方米 勒克司
符号 lm·s lm cd cd·m-2 lm·m-2 Lx
3、三度量间互算
根据以上三种计量单位中，辐照度、 照度、量子流密度与光谱能量分布密切相 关，它们之间并无固定关系。三者只有在 确定的光谱能量分布条件下（光谱分布已 知，且限于可见光谱区400-700nm）才有 确定关系。
辐射强度 (Ie)
– 点辐射源在单位时间内在单位立体角内所发出辐射通量，单位为 W/sr
辐射照度
– 辐照度（ Ee），单位面积上所接受的辐射通量。单位： W/m2。 – 光谱辐照度
辐射亮度 (Le)
– 单位面积的源辐射（散射）面发射（散射）的辐射强度。单位为 W/(m 2sr)
基本辐射度量的名称、符号和定义方程