Qu’est-ce qu’un capteur d’éclairement lumineux ?
Un capteur d’éclairement lumineux est un type de capteur de détection humaine qui détecte la lumière ambiante et l’obscurité.
Il a pour fonction de s’allumer automatiquement lorsque l’environnement est sombre et de s’éteindre automatiquement lorsque l’environnement est lumineux, ainsi que d’ajuster la luminosité de l’écran à un niveau qui convient parfaitement à l’homme. Les capteurs d’éclairement lumineux peuvent être classés en trois grandes catégories : ceux qui utilisent des phototransistors, ceux qui utilisent des photodiodes et ceux qui ont un circuit d’amplification ajouté à la photodiode.
Les capteurs d’éclairement lumineux sont une technologie qui peut contribuer à réduire la consommation d’énergie des équipements électroniques et à améliorer la qualité des écrans d’affichage.
Utilisations des capteurs d’éclairement lumineux
Les capteurs d’éclairement lumineux sont largement utilisés pour détecter la luminosité des écrans d’affichage et des écrans LCD, et pour mesurer l’éclairement ambiant afin d’automatiser l’allumage et l’extinction des éclairages.
Par exemple, dans les téléphones mobiles et les smartphones, ils contribuent à améliorer la visibilité et à réduire la consommation d’énergie des écrans LCD en permettant de contrôler la luminosité du rétroéclairage LCD en fonction de la luminosité ambiante. Lorsqu’elles sont montées sur un écran, la visibilité peut être ajustée automatiquement.
C’est aussi l’une des technologies les plus demandées, adoptée dans un grand nombre de domaines tels que les caméras et les communications optiques.
Principe des capteurs d’éclairement lumineux
Les capteurs d’éclairement lumineux utilisent des photodiodes et des phototransistors qui convertissent l’éclairement de la lumière incidente sur la partie réceptrice de la lumière en un courant électrique, qui est détecté en convertissant la luminosité réelle de la lumière en une valeur électrique à l’aide d’un circuit qui amplifie le courant de sortie en une valeur de courant qui peut être utilisée comme fonction du capteur.
En d’autres termes, le courant qui traverse le phototransistor varie en fonction de la luminosité, ce qui provoque l’apparition d’une tension correspondant à la luminosité aux deux extrémités de la résistance installée dans le circuit, détectant ainsi la lumière.
La photodiode doit également présenter une caractéristique de sensibilité infime dans la même gamme de longueurs d’onde que celle qui peut être détectée par l’œil humain. Cependant, les photodiodes généralement utilisées dans les récepteurs de lumière doivent être compensées pour leur sensibilité en dehors de la région infrarouge, invisible pour l’œil humain.
En installant une sous-photodiode dont la sensibilité spectrale maximale se situe dans la région infrarouge, la sous-photodiode est soustraite de la photodiode principale. Ce mécanisme permet d’obtenir des caractéristiques de sensibilité spectrale proches de la sensibilité visuelle que l’œil humain peut percevoir.
Autres informations sur les capteurs d’éclairement lumineux
1. Configurations de sortie des capteurs d’éclairement lumineux
Les capteurs d’éclairement lumineux se présentent sous diverses configurations, depuis les plus simples qui convertissent le courant de sortie de la photodiode ou du phototransistor dans la partie réceptrice de la lumière en une valeur de tension à l’aide d’un circuit analogique et qui l’émettent, jusqu’aux types plus sophistiqués dotés d’une unité de conversion analogique-numérique, d’une unité de commande numérique et d’une interface sérielle telle que SPI. Il existe une grande variété de capteurs d’éclairement lumineux, en fonction de l’utilisation commerciale, allant de capteurs d’éclairement lumineux très simples avec un convertisseur analogique-numérique, une unité de commande numérique et une interface série telle que SPI, à des types plus sophistiqués.
Avec une interface SPI, le contrôle à partir d’un microcontrôleur ou d’un dispositif similaire est relativement facile et compatible avec le logiciel, ce qui permet un contrôle fin de l’utilisation. En général, dans de tels cas, de petits circuits intégrés dédiés qui ont été convertis en ASIC de capteurs sont utilisés pour réaliser des capteurs d’éclairement lumineux compacts et hautement fonctionnels.
2. Capteurs d’éclairement lumineux switches
Un produit appliqué utilisant des capteurs d’éclairement lumineux est l’interrupteur de capteur d’éclairement. Cet interrupteur peut être utilisé pour allumer et éteindre automatiquement l’éclairage d’une pièce en fonction de la luminosité extérieure. Par exemple, dans les grands bureaux, il y a généralement un interrupteur pour l’éclairage de chaque zone, et l’éclairage est allumé et éteint à partir de cet interrupteur ; l’installation d’un capteur d’éclairement permet donc d’automatiser ces tâches.
L’installation d’un capteur d’éclairage permet d’automatiser ces tâches. L’avantage de l’installation de capteurs d’éclairage n’est pas seulement qu’ils permettent d’allumer et d’éteindre automatiquement l’éclairage en fonction de la luminosité extérieure. Des capteurs d’éclairement lumineux performants peuvent également être utilisés pour faire varier l’intensité lumineuse en fonction de l’éclairement. Ces fonctions peuvent être réglées au moyen d’un contrôleur installé séparément des capteurs d’éclairement lumineux.
À partir du contrôleur, il est possible de définir à quel niveau d’éclairement les lumières s’allument et s’éteignent, ainsi que les jours de la semaine et les heures de la journée où la fonction est activée. Certains capteurs d’éclairement lumineux permettent également de modifier le réglage de l’éclairement en fonction de la saison.
En installant de tels capteurs d’éclairement lumineux dans les bureaux, etc., il est possible de contrôler de manière appropriée l’éclairage des différentes parties de l’éclairage intérieur en fonction de l’heure de la journée, de la saison et des conditions météorologiques extérieures. Cette approche permet également de réaliser des économies d’énergie.