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光學元件

光傳感器進步極大改變車身電子應用

星之球激光 來源:中國自動化網2011-12-16 我要評論(0 )   

三十年前,第一個(ge) 硫化鎘光電阻在客車上得到了應用,用於(yu) 通過檢測環境光自動打開及關(guan) 閉車大燈。當今,用於(yu) 檢測光線的主流技術已變成矽光電二極管和光電晶體(ti) 管,從(cong) 而使車...

三十年前,第一個(ge) 硫化鎘光電阻在客車上得到了應用,用於(yu) 通過檢測環境光自動打開及關(guan) 閉車大燈。當今,用於(yu) 檢測光線的主流技術已變成矽光電二極管和光電晶體(ti) 管,從(cong) 而使車身電子應用得到了極大擴展。

  在大多數情況下,汽車應用中采用光電二極管,因為(wei) 在-40°C~+85°C的典型車身電子溫度範圍內(nei) ,這些器件的光電流及波長敏感度呈線性。與(yu) 光電二極管相比,光電晶體(ti) 管的直流電流增益及暗電流具有更高的溫度依賴性。光電晶體(ti) 管與(yu) 光電二極管相比的優(you) 勢是,光線量相同時,前者的輸出電流遠高於(yu) 後者,從(cong) 而可能無需進行放大。

  雨水檢測

  安裝在擋風玻璃上並成為(wei) 後視鏡裝置一部分的Valeo雨水傳(chuan) 感器,該傳(chuan) 感器由紅外線發射二極管與(yu) 光電二極管組成,光電二極管用於(yu) 檢測玻璃反射的已發射光線量。紅外線通過該傳(chuan) 感器裝置以精確角度發射出去,在擋風玻璃內(nei) 部進行反射,然後返回到光電二極管。當天開始下雨時,雨滴落在擋風玻璃上,一些光線將發生折射,從(cong) 而使反射回光電二極管的光線量減少。當降雨量增加時,反射回檢測器表麵的光線量將減少。

  最終,輸出電流會(hui) 降到定義(yi) 的閾值以下,該傳(chuan) 感器會(hui) 指示“下雨”。通過這種到微控製器的輸入,該傳(chuan) 感器會(hui) 打開刮水器,並調整刮水器的速度。

  環境光檢測

  在車身電子應用中,環境光傳(chuan) 感器用於(yu) 調節儀(yi) 表盤的背光強度,以及導航係統(GPS)、溫度控製及DVD屏幕中的LCD背光強度。這對於(yu) 像BMW的iDrive及 Prius的Multi-Info等顯示屏而言尤其重要。例如,當日光變得昏暗並且漆黑一片時,儀(yi) 表盤背光將進行不同程度地調節,以達到最佳可見度,並降低可能對駕駛者造成的強光。使用這些傳(chuan) 感器可消除在白天打開車大燈時煩人的顯示屏自動亮度調節等程序,環境光傳(chuan) 感器的關(guan) 鍵功能是利用 380nm~780nm的敏感度可見波長,複製了人眼的敏感度。

  溫度控製

  通過確定日光的角度並連同熱敏電阻調整風扇速度和溫度,光電二極管在溫度控製中發揮了重要作用。確定日光的角度是光電二極管上的照明功能,在光電二極管中,峰值照明可轉變成處於(yu) 最高點的日光。具有集成NTC熱敏電阻的光電二極管最適合這種類型的應用。

  隧道檢測

  隧道檢測需要兩(liang) 個(ge) 傳(chuan) 感器的輸入。第一個(ge) 傳(chuan) 感器具有“向上看”的較寬視野,以及相對較長的平均移動時間段,長時間段可防止車燈打開和關(guan) 閉。第二個(ge) 傳(chuan) 感器具有“向前看”的較窄視野,以及相對較短的平均移動時間段。這可使隧道傳(chuan) 感器對突然的日光變化做出快速反應,並打開車大燈,以及在進入隧道時可調節顯示屏的背光亮度。前向傳(chuan) 感器消除了在進入橋下或遮天蔽日的大樹下時打開及關(guan) 閉車燈。在這些情況下,該傳(chuan) 感器仍將“看到”前方的光線。

  當進入隧道時,隧道傳(chuan) 感器信號將下降,而寬視野傳(chuan) 感器的信號將仍保持高強度;車大燈將打開。當出了隧道時,隧道傳(chuan) 感器信號將加強,而寬視野傳(chuan) 感器信號將下降;車大燈將關(guan) 閉。憑借不同的平均移動時間段,控製器可做出明確的區別。

  結論

  光傳(chuan) 感器,尤其是光電二極管和光電晶體(ti) 管,在車身電子應用中的使用增加了消費者所需的安全性和便捷性。這些功能當前可能僅(jin) 應用於(yu) 高端汽車中,但如同汽車應用的一般情況,這些功能很快將應用於(yu) 各個(ge) 價(jia) 位的汽車。

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