日期：2023-06-05
對于需要三刺激值或色溫類型傳感器的比色法，RGB 顏色傳感器通常是最具成本效益的解決方案，尤其是當光譜儀的功能對于您的應用參數而言過高或昂貴時。需要考慮的其他特征包括：紅外、紅色、綠色和藍色光譜靈敏度外形和物理尺寸限制提供兩種帶數字輸出的 RGB 顏色傳感器：數字和 I2C 兼容顏色傳感器。數字顏色傳感器同時測量紅色、綠色和藍色。有些型號對近紅外波長也很敏感。它們具有 12 位數字輸出和兩級靈敏度切換(低/高)以覆蓋各種光照水平。或者，兼容 I2C 的顏色傳感器按順序測量 RGB 顏色。有些型號對近紅外波長也很敏感。它們具有內部集成電路 (I2C) 接口、16 位數字輸出和兩級靈敏度切換(低/高)以涵蓋各種光照水平。
光敏二極管一、電磁波譜
光電二極管對電磁波譜的紅色、綠色和藍色區域敏感，非常適合需要少于全光譜信息的應用。它們具有非常小的封裝和低單位成本。選擇 RGB 光電二極管時，重要的是要考慮以下檢測器特性：您的應用所需的光譜靈敏，外形和物理尺寸限制
我們的產品為每種顏色提供模擬輸出，必須通過添加外部電路進行處理。紅外探測器中使用的光電二極管會產生與入射光線或落在其上的紅外線成正比的光電壓。通常，當光電二極管通過接受光子而正向偏置時，會在光電二極管中產生 1V 電壓。這里來自火花或火焰的被動紅外線用于激活光電二極管以產生光電壓。
光敏二極管二、光電壓小
由于光電壓非常小，因此需要一個極其靈敏的電壓放大器來激活電路的其余部分。這里雙運算放大器 IC 741 (IC1) 用作帶滯后的施密特觸發器。它將來自光電二極管的輸入電壓信號轉換為整形輸出信號。電阻器 R1 和 R2 構成一個分壓器，將一半的電源電壓(4.5 伏)提供給 IC1 的反相輸入端(引腳 2)。電阻器 R3 將 IC1 的輸出連接到它的反相輸入。
光敏二極管三、保持低電平
光電二極管連接在 R1-R2 分壓器的連接點和 IC1 的同相輸入端(引腳 3)之間。在待機模式下(黑暗中)，光電二極管兩端的電壓將為零，IC1 的輸出保持低電平。當發生火花或火災時，光電二極管導通，IC1 的輸出變為高電平。施密特觸發器的滯后作用使其成為非常靈敏的放大器。即使在光電二極管變為不導通后，IC1 的輸出仍會保持高電平幾秒鐘。當輸出變高時，反相輸入端電壓的任何微小變化都沒有影響。即使只有一個火花，這對于激活警報也非常有用。
光敏二極管四、電路操作
IC1 的高輸出用于觸發 SCR BT169 (SCR1) 以激活繼電器。當繼電器通電時，設備的電源將立即切斷。SCR1 保持鎖存狀態，直到按下關閉開關 S1。當 SCR1 導通時，T1 獲得基極偏置并導通以激活報警發生器 UM3561(IC2)。齊納二極管 ZD1 將 IC2 的電源電壓保持在 3.1 伏的安全水平。IC2 通過將其引腳 6 接地來產生消防隊警報。IC2的輸出經三極管T2放大，由喇叭發出報警聲。
光敏二極管五、建設與測試
基于光電二極管的火災探測器電路可以很容易地組裝在穿孔板上。它可以由穩壓 12V DC 供電。通過繼電器 RL1 的常閉 (N/C) 觸點將 230V 電源線連接到設備。使用單芯屏蔽線連接光電二極管，并將其放置在電源單元附近。為避免錯誤觸發電路，請將光電二極管放在直射光最少的地方。硅光電二極管利用內部光電效應，即當光照射到探測器時，探測器本身的電氣特性會發生變化的現象。顧名思義，硅光電二極管是一種半導體。當光照射到這種半導體上時，如果光的能量大于帶隙，則價帶中的電子被激發到導帶中，而在原價帶中留下空穴。如左圖所示，這些電子-空穴對在整個半導體中產生，但在耗盡區，電場導致電子向 N 區加速，空穴向 P 區加速。
光敏二極管六、近紅外范圍
結果，電子在 N 區積累，空穴在 P 區積累，這兩個區域分別帶負電和帶正電。如果它連接到電路，電流就會流動。硅的帶隙約為 1.12 eV，因此電流僅在光能大于此值的波長下流動。這適用于大約 1,100 nm 的波長上限。40 多年來，硫化鉛 NIR 檢測器一直是行業標準。它在 860 nm 到 3300 nm 的整個近紅外范圍內都起作用，而且相當便宜。較新的寬帶砷化銦鎵 (InGaAs) 檢測器更昂貴，但與舊的 PbS 檢測器相比，靈敏度高出兩個數量級以上，噪聲更低。當寬帶 InGaAs 檢測器冷卻至 -50 攝氏度時，它的可用波長范圍為 800 nm 至 2500 nm。窄帶 InGaAs 探測器覆蓋 800 nm 至 1600 nm 的范圍。
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