在這篇文章中，我們將討論 3

種不同的測光表電路，用于測量光的功率。在第一種方法中，我們將僅使用太陽能電池和萬用表，在第二種方法中，我們將使用運(yùn)算放大器和動圈表，在第三種方法中，我們將看到如何使用順序LED條形圖來測量光的強(qiáng)度。

什么是測光表及其工作原理

測光表電路是一種通過光傳感器檢測光強(qiáng)度，并在模擬或數(shù)字儀表上顯示測量結(jié)果的裝置。

本文提出的主要思想不適用于笨重易碎的動圈計(jì)，而是簡單地通過LED陣列顯示光強(qiáng)度。

LED 陣列隨著光傳感器上的光強(qiáng)度增加而依次亮起，LED 隨著傳感器上的光的減少而依次關(guān)閉。

LED照明有兩種操作模式，條形圖模式和點(diǎn)模式。

在條形圖模式下，當(dāng)傳感器上的光強(qiáng)度增加時(shí)，LED

依次連續(xù)向上亮起，以指示更高的等效讀數(shù)。當(dāng)傳感器上的光強(qiáng)度降低時(shí)，LED逐個(gè)關(guān)閉，以指示較低的特定讀數(shù)。

這會產(chǎn)生上升和下降的LED條形圖的效果，以響應(yīng)輸入光的變化。

在點(diǎn)模式工作時(shí)，只有一個(gè) LED 向上或向下移動，因此在任何位置只有一個(gè) LED 保持亮起，以指示刻度上測量的光強(qiáng)度。

在本文中，我們將探討通過 3 種不同的測光表電路測量光的 3 種簡單方法。

使用太陽能電池和萬用表

也許測量光強(qiáng)度的最簡單方法是簡單地將小型太陽能電池與電壓表連接起來，如下所示。

電壓表可以來自您現(xiàn)有的萬用表。萬用表可以設(shè)置為1 V范圍，并用于直接檢查太陽能電池的電壓讀數(shù)，該讀數(shù)與落在太陽能電池上的光強(qiáng)度成正比。

太陽能電池可以是通常用于計(jì)算器或任何其他等效物的任何小型太陽能電池。

使用運(yùn)算放大器

為了獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，可以使用基于運(yùn)算放大器的電路來制作測光表電路，如下圖所示。

IC1 為 CA3140

運(yùn)算放大器的工作方式基本上類似于電流-電壓放大器。它將來自太陽能電池的微小電流放大成相對較大的可測量電壓。所以基本上它就像一個(gè)電流到電壓轉(zhuǎn)換器。

有兩個(gè)預(yù)設(shè)可以適當(dāng)調(diào)整以校準(zhǔn)附加的儀表刻度。我們將在本文后面詳細(xì)討論這一點(diǎn)。

IC CA3140 用作運(yùn)算放大器，因?yàn)樗哂懈咦杩购偷推铺匦?，可確保更高的精度并減少輸出讀數(shù)的誤差。

運(yùn)算放大器的輸出直接連接到0-1V型動圈電壓表，以進(jìn)行預(yù)期的測量。

如果我們假設(shè)輸出為 Vo，太陽能電池的輸入電流為I在，反饋電阻 （R1+PB1） 為 Rf，則輸出電壓Vo可以使用以下公式計(jì)算：

Vo= I在x Rf

使用 LED 條形圖

在上述概念中，我們使用了動圈計(jì)，對于許多用戶來說，這可能不是首選。

顯示光強(qiáng)度讀數(shù)的一種簡單、固態(tài)和有效的方法可以通過一系列 LED，這些 LED 將以順序方式顯示讀數(shù)。

這可以通過使用我們非常古老的、無處不在的 IC LM3914 或 LM3915 來實(shí)現(xiàn)，這是一種 LED 條形/點(diǎn)模式、順序 LED 驅(qū)動器

IC。

如下圖所示，要構(gòu)建LED條形圖測光表電路，我們只需將先前運(yùn)算放大器電路的輸出與LM3914/LM3915 IC輸入集成即可。

當(dāng)太陽能電池上的光線變化時(shí)，運(yùn)算放大器放大變化并將變化信號饋送到 LM3914/LM3915 IC 的輸入端，后者將信號快速轉(zhuǎn)換為 LED

條形圖讀數(shù)。

開關(guān)可以連接到IC的引腳#9，可以選擇此選項(xiàng)以將IC輸出設(shè)置為條形圖模式或點(diǎn)模式。

在條形圖模式下，當(dāng) LED 依次點(diǎn)亮?xí)r，前一個(gè) LED 不會關(guān)閉，因此排序會產(chǎn)生上升條效果。在點(diǎn)模式中，當(dāng) LED 序列向上/向下移動時(shí)，先前的

LED 會依次關(guān)閉，導(dǎo)致在任何給定時(shí)刻只有一個(gè) LED 保持點(diǎn)亮，從而產(chǎn)生“點(diǎn)”效果。

如何校準(zhǔn)

校準(zhǔn)基于運(yùn)算放大器的測光表電路非常容易。

最初用黑色膠帶覆蓋太陽能電池，這樣就沒有光可以到達(dá)太陽能電池。接下來，調(diào)整 PR2 預(yù)設(shè)，直到儀表指針達(dá)到零標(biāo)記，對于 LED 圖形，調(diào)整

PR2，直到所有 LED 剛剛關(guān)閉。

接下來，對于儀表上的滿量程偏轉(zhuǎn)讀數(shù)或所有發(fā)光的等效光，允許已知數(shù)量的高強(qiáng)度光落在太陽能電池上。

在此之后，調(diào)整 PR1 預(yù)設(shè)，直到儀表讀取滿量程偏轉(zhuǎn)或在 LED 圖上所有 LED 都亮起。

已知的光強(qiáng)度可以通過高質(zhì)量的照度計(jì)獲得。

一旦確定了 0 到最大刻度，就可以通過在整個(gè)刻度上按比例創(chuàng)建均勻的刻度來輕松固定中間數(shù)字。

如何選擇條形模式或點(diǎn)模式

要在 LED 條形圖模式或 LED 點(diǎn)陣模式之間進(jìn)行選擇，只需在 IC 的引腳 #9 和引腳 #3

之間連接一個(gè)開/關(guān)開關(guān)即可。當(dāng)此開關(guān)接通至短引腳#9和引腳#3時(shí)，輸出LED以條形圖模式運(yùn)行。當(dāng)此開關(guān)保持打開狀態(tài)時(shí)，輸出 LED 以點(diǎn)模式運(yùn)行。