光照度传感器：技术核心与性能演进之路

　　从简单的光敏电阻的诞生到如今的高集成度的数字芯片的广泛应用,光照度的传感技术的发展,就如同一部浓缩的微电子与光电技术的发展史一样,淋漓尽致的展现了人类的智慧和对技术的不断的追求。其在各项指标的不断的提高之际，其在的各个领域的应用也逐渐的拓展了出更广的天地。对其技术的深入理解不仅能让我们更好的运用它的各个功能，还能更好地避免其可能的误用和局限性。

　　以光敏元件的高效工作为核心的整个系统的可靠性直接取决于其所装的最核心的部件——光敏元件的工作的可靠性。但由于早期的光敏电阻普遍采用了以硫化镉(CdS)为主的材料，其对光的阻值的变化相对较慢，且其对光的响应精度也较低，并且均存在较明显的记忆效应等一系列的缺点。基于对光照度的广泛应用及其对人类的日常生活的深入的影响，不少对其的研究也随之而起，目前主流的光照度传感器大多采用基于硅材料的PIN型光电二极管，然而其对高温的敏感性较大，对低温的适应性较差，对光的线性不大，且其外部的电光效应较大等都使其不能很好地满足人们的广泛的应用要求。而其又具有响应速度快、线性度好、温度的特性都比较稳定等一系列的优点尤其是将其所对应的光谱的响应曲线经过一定的特殊的滤波的修正后就能非常接近国际照度标准规定的“人眼的视觉函数”(即Vλ曲线)，从而就能对其所测量的光照度的测量结果与人眼对亮度的主观的感受高度的一致，这就为其作为一种专业的光照度传感器起到了关键的作用。

　　但单靠优质的光敏元件就还远远不能满足这一系列的要求。但由于光电二极管的输出对环境的温度变化都有较大的影响，因此高档的光照度传感器一般都将其内部的精密的热敏电阻和对应的温度的补偿算法都融入其中，从而对其在全温度的范围内都能保持较好的稳定性。而其对环境的杂散光的抑制也同样取决于其精密的光学设计。基于对辉阳智联的高端传感器模组的特制的余弦校正器和红外的精准的截止滤光片的巧妙的融合，有效的降低了对环境的不良的外界的干扰，保证了其在实际的工作中所起到的优良的作用。通过引入余弦校正器的巧妙设计，不仅能在光线的正向入射时使得传感器的测量结果更为准确，而且对大角度的入射光线也能始终保持着最好的响应;而红外的截止滤光片则对人眼不可见的红外线都给予了有效的滤除，使得测量的结果更能纯粹地反映了可见的光的强度。

　　基于对信号的精准处理，现今的数字式光照度传感器已经实现了高达的较高的集成度。将了光电二极管、精密的模拟放大电路、性能出色的模数转换器(ADC)以及高性能的I2C/SPI的数字接口等都以极其微小的封装的形式集成在了一体的微型封装内。而通过对照度的数字化处理，我们可将其以用户单片机的简单的数字命令即可读取已处理好的照度数值，从而极大地简化了系统的设计，并大大提升了系统的抗电磁干扰的能力。其动态的量程范围不仅能覆盖昏暗的夜空下的几十个勒克斯的暗度，也能准确地再现正午的阳光下几十万勒克斯的光亮的辉煌的景象，其动态的范围极为宽大。

　　基于光照度传感器的不断发展，目前的研究已将其从单一的性能的提升转向了对其性能与集成度的进一步的提升。借助采取如将高性能的光检测芯片通过芯片级的封装(CSP)等超微型化的技术，将其紧紧的“裸”地嵌入到手机、可穿戴的各种设备等中，更好的为其提供了更为广泛的应用场景的同时，也为其开辟了更加广阔的发展空间;同时又将具有双通道或多通道的探测的传感器的开发应用到同时对不同方向的光强的测量的同时，也将其对区分自然光与人造光等方面的应用都得到了充分的挖掘。技术的不断精进同时，光照度传感器的可靠性也随之大大地提高了，不断的朝着更高的智能化的方向迈进，充分地满足了未来智慧的物联节点日益苛刻的感知的需求。