CN103674240A - 一种led灯照度检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯照度检测电路，包括光传感器、前置放大模块、量程转换模块、二级放大模块、控制模块和显示模块，光传感器经前置放大模块以及二级放大模块两级信号放大处理，前置放大模块与量程转换模块和二级放大模块相连接，其放大倍数根据量程转换模块的控制信号选择；量程转换模块与控制模块相连接，并根据控制模块的指令输出控制信号给前置放大模块；控制模块与量程转换模块、二级放大模块和显示模块相连接，其采样二级放大模块输出的信号，并根据该信号的采样值，发送指令给量程转换模块。本发明采用模拟开关自动调节量程，从而避免了因为量程设置不合理引入测量误差，同时实现光电检测的自动化。既可减少工作人员，又可以节省检测时间，提高生产率。

Description

一种LED灯照度检测电路

技术领域

本发明属于光源检测领域，特别地涉及一种用于LED灯的照度检测电路。

背景技术

随着LED在技术方面不断取得突破，应用越来越广泛，人们对LED光、电、色参数的检测也提出了更高的标准。LED照度检测是利用光传感器、控制电路和计算理论与技术对光进行测量。

现有技术的照度检测系统用于光电检测的时间和人力占相当大的比重，需手动调节测量量程，因为量程设置不合理还会引入测量误差。为了进一步提高生产率和自动化程度，光电检测必须实现自动化。这样既可减少工作人员，又可以节省检测时间，提高生产率。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明采用一种简单的电路实现LED灯照度检测电路测量量程的自动切换，从而提高了LED灯照度检测的测量精度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种LED灯照度检测电路，包括光传感器、前置放大模块、量程转换模块、二级放大模块、控制模块和显示模块，

所述光传感器与前置放大模块相连接，用于感应光照强度并转换为电信号，将所述电信号传输给前置放大模块；

所述前置放大模块与量程转换模块和二级放大模块相连接，用于对所述电信号进行初级放大，其放大倍数根据所述量程转换模块的控制信号选择；

所述二级放大模块接收前置放大模块输出的初级信号，并对所述初级信号进行进一步放大，将放大后的信号输出给所述控制模块；

所述量程转换模块与控制模块相连接，并根据控制模块的指令输出控制信号给所述前置放大模块；

所述控制模块与量程转换模块、二级放大模块和显示模块相连接，其采样二级放大模块输出的信号，并根据该信号的采样值，发送指令给量程转换模块；

所述显示模块与控制模块相连接，根据控制模块指令显示数据信息。

优选地，所述光传感器采用Hamamatus公司生产的S1336-BQ硅光电池。

优选地，所述量程转换模块采用MAXIM公司推出的型号为MAX4602的四通道模拟开关芯片。

优选地，所述前置放大模块选择型号为ICL7650的运算放大器。

优选地，所述前置放大模块选择型号为ICL7650的运算放大器。

优选地，二级放大电路采用型号为OP07放大芯片。

优选地，所述控制模块采用ATMEL公司推出的AT89S52。

与现有技术需手动调节测量量程相比，本发明采用模拟开关自动调节量程，从而避免了因为量程设置不合理引入测量误差，同时实现光电检测的自动化。既可减少工作人员，又可以节省检测时间，提高生产率。

附图说明

图1为本发明LED灯照度检测电路的原理框图。

图2为本发明LED灯照度检测电路量程转换模块的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

参见图1，所示为本实施例的LED灯照度检测电路的原理框图，包括光传感器101、前置放大模块102、量程转换模块103、二级放大模块104、控制模块105和显示模块106，

光传感器101用于感应光照强度并转换为电信号，将电信号传输给前置放大模块102；

前置放大模块102用于对信号进行第一次放大，其与量程转换模块103相连接，根据量程转换模块103的控制信号选择前置放大模块102的放大倍数；

二级放大模块104用于对信号进行进一步放大，并将放大后的信号输出给控制模块105；

量程转换模块103受控与控制模块105，并输出控制信号给前置放大模块102；

控制模块105采样二级放大模块104输出的信号，并根据该信号的采样值，输出控制信号给量程转换模块103；

显示模块106受控于控制模块105，用于显示实测数值。

光传感器101采用Hamamatus公司生产的S1336-BQ硅光电池；

S1336-BQ硅光电池输出的光信号非常微弱，需要经过运算放大其信号，因此要通过前置放大器初步放大后，采用二级放大电路放大到合适的A/D采样范围，同时需要考虑降低噪声和外界干扰的影响。

前置放大模块102选择型号为ICL7650的运算放大器。

从夜晚环境下到强太阳光下，照度值显著变化，由于照度跟输出电流成线性关系，因此硅光电池输出电流跨度大，在几个数量级间变化，采用单量程显然不能满足实际测量要求。

参见图2，本发明LED灯照度检测电路量程转换模块103的原理示意图，通过在前置运放加入模拟开关控制量程变化。

模拟开关一般为多个通道的，通道数越多，寄生电容和漏电流就越大。当控制一个通道选通时，其他通道处于高阻状态，会存在对漏电流对通道产生影响，所以在选择模拟开关时，由于光电流信号比较微弱，当漏电流较大时，对测量光信号产生大的误差，通过综合各方面考虑，本实施例采用一款漏电流小的模拟开关MAX4602，减少漏电流对检测电路的影响。MAX4602模拟开关是MAXIM公司推出的四通道模拟开关。

通过前置放大电路和自动量程转换电路组合，放大光电流信号。前置放大电路输出的电压信号经过二级放大电路，最终放大的合适的电压值。二级放大电路采用OP07放大芯片，OP07是一种低功耗，非斩波稳零的运算放大器，具有非常低的失调电压（最大为150uV），低失调电压漂移（0.5uV/℃），低低偏置电流（2nA）等特点。OP07为8管脚的DIP封装，一般采用双电源供电，同时也可以采用单电源。OP07同时具有低的输入偏置电流和高开环增益的特性使得OP07适用于高增益的测量设备和放大微弱信号等方面。

AT89S52是ATMEL公司推出的89C51的增强型产品，它是一个低功耗、高性能8位微控制器，片内含通用8位中央处理器和8k的Flash存储单元，40引脚DIP封装，总共有32个I/O口，2个全双工串行通信口，3个可编程定时/计数器，5个中断，片上Flash允许程序存储器在系统可编程，兼容MCS-51指令系统以及80C51引脚分布，为许多嵌入式控制系统提供高灵活性、高性价比的解决方案。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LED灯照度检测电路，其特征在于，包括光传感器（101）、前置放大模块（102）、量程转换模块（103）、二级放大模块（104）、控制模块（105）和显示模块（106），其中，

所述光传感器（101）与前置放大模块（102）相连接，用于感应光照强度并转换为电信号，并将所述电信号传输给前置放大模块（102）；

所述前置放大模块（102）与量程转换模块（103）和二级放大模块（104）相连接，用于对所述电信号进行初级放大，其放大倍数根据所述量程转换模块（103）的控制信号选择；

所述二级放大模块（104）接收前置放大模块（102）输出的信号，将所述信号进行进一步放大，将放大后的信号输出给所述控制模块（105）；

所述量程转换模块（103）与控制模块（105）相连接，并根据控制模块（105）的指令输出控制信号给所述前置放大模块（102）；

所述控制模块（105）与量程转换模块（103）、二级放大模块（104）和显示模块（106）相连接，其采样二级放大模块（104）输出的信号，并根据该信号的采样值，发送指令给量程转换模块（103）；

所述显示模块（106）与控制模块（105）相连接，根据控制模块（105）指令显示数据信息。

2.根据权利要求1所述的LED灯照度检测电路，其特征在于，所述光传感器（101）采用Hamamatus公司生产的S1336-BQ硅光电池。

3.根据权利要求1或2所述的LED灯照度检测电路，其特征在于，所述量程转换模块（103）采用MAXIM公司推出的型号为MAX4602的集成模拟开关芯片。

4.根据权利要求1或2所述的LED灯照度检测电路，其特征在于，所述前置放大模块（102）选择型号为ICL7650的运算放大器。

5.根据权利要求1或2所述的LED灯照度检测电路，其特征在于，所述二级放大模块（104）采用型号为OP07放大芯片。

6.根据权利要求1或2所述的LED灯照度检测电路，其特征在于，所述控制模块（105）采用ATMEL公司推出的型号为AT89S52芯片。

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