請注意，該電路中有兩個(gè)特殊電阻 R1 和 R2。R1 (LDR1) 測量?jì)蓚€(gè)光源的亮度。

 

何謂 LDR？該術(shù)語(yǔ)表示光敏電阻。它是一種無(wú)源電子元件，帶有一個(gè)電阻，其阻值依據光強度而變化。光敏電阻有不同形狀和顏色，適用于許多電子電路，尤其是報警器、開(kāi)關(guān)器件、時(shí)鐘和路燈。

 

一般來(lái)說(shuō)，LDR 的電阻在黑暗中非常高，幾乎高達 1 MΩ，但當光線(xiàn)照在 LDR 上時(shí)，其電阻降至幾 kΩ（10 lux 時(shí)為 10kΩ 至 20kΩ，100 lux 時(shí)為 2kΩ 至4kΩ ），具體情況視型號而定。此原理圖使用的 LDR 來(lái)自 RadioShack（產(chǎn)品型號 276-1657）。

 

圖2. RadioShack產(chǎn)品型號276-1657

 

圖 1 中的原理圖采用 AD623 和兩個(gè) LDR。作為主傳感器的光敏電阻 R1 是參考點(diǎn)光源。它用作光強度的基準，位于控制室中。若要比較兩個(gè)以上的光源，則在每次比較時(shí)都應使用此光源作為基準。這種比較可以在晚上或白天進(jìn)行。請記住，電阻發(fā)生變化需要 8 毫秒到 12 毫秒。電阻恢復到初始值也需要幾秒鐘。

 

該設計非常簡(jiǎn)單。系統電源為 ±5 V，兩個(gè)輸入端的輸入電壓為 VIN。因此，每個(gè)光敏電阻的一端有相同電壓，另一端接地。如果相同量的光照在兩個(gè)光敏電阻上，其間的電流差將為零，因為其電阻相等。結果是輸出電壓為零伏。當兩個(gè)房間的照明不均勻時(shí)，兩個(gè)光源的強度之間存在差異，這會(huì )在系統輸出端產(chǎn)生電壓。該電壓的極性指示哪個(gè)房間更亮。如果輸出電壓為正，則意味著(zhù)照在 LDR2 上的光線(xiàn)較多，反之亦然。

 

圖 3 為輸出波形的示波器圖。輸入電壓為 1 V p-p方波，頻率為 1 kHz， 輸出（約 2 V ）表明 2 號房間中的光源更亮。

 

圖3. 輸出電壓指示相對光強度

 

在本文的電路中，AD623 的輸出端有兩個(gè) LED。當輸出為正（光源 2 更亮）時(shí)，正極連接到輸出的紅光 LED 將開(kāi)啟，而當光源 1 更亮時(shí)，正極接地的黃光 LED 將開(kāi)啟。請注意，LED 的亮度表示房間相對強度的幅度水平。

 

當兩個(gè)房間看起來(lái)同樣明亮時(shí)，其照度相等，輸出為 0 V，兩個(gè) LED 均關(guān)閉。

 

電路輸出端的電壓為：

 

 

輸出的均方根值表示兩個(gè)光源的強度等級。

 

校準 LDR1 值以找到特定亮度下的精確電阻值之后，可以用一個(gè)純電阻替換 LDR1，這樣系統在所有時(shí)候都會(huì )將 LDR2 的值與某個(gè)亮度進(jìn)行比較。通過(guò)這種方式，固定電阻便可用作一個(gè)已知光強度的基準。這種電路可以充當太陽(yáng)能導引頭，即一種跟蹤光源的簡(jiǎn)單裝置。此類(lèi)裝置可以使太陽(yáng)能面板對準太陽(yáng)，或用于搜救機器人中，引導被困人員走向有光的地方。為了實(shí)現太陽(yáng)能導引頭，可以利用伺服電機來(lái)旋轉光敏電阻。

 

使用 AD623 并且將兩個(gè)燈泡分別與 LDR1 和 LDR2 一起放入不同的房間，可以了解這兩個(gè)燈泡的效率。該電路功耗低，只需兩節 AA 電池供電，故適合于功耗敏感應用。

（來(lái)源：亞德諾半導體）