[其他]硅光电池照度传感器

说明书

本实用新型涉及硅光电池的照度传感器。

为了对光进行测量以及进一步控制光照度，都必须借助于测光元件，也即用照度传感器接收光信号，再进行测量和控制。由于人眼对不同波长的可见光的感受性是不同的，国际照明委员会（C1E）推荐了一个光谱光效率曲线（参见1979年科学出版社出版，荆其诚等编著的色度学）见图1。人们也知道，可以利用光电池的光电效应，将光信号转换成电信号予以接收并处理。一般的硒光电池其光效率曲线和CIE推荐的光效率曲线有较大的差异，而光度单位是根据人眼的视觉感受性规定的，只有侧光元件的特性和人眼的视觉越接近，所得的结果才越准确。所以如以硒光电池作为测光元件，则必须对它进行“人眼校正”或“颜色校正”，从而减小测量误差。对于硒光电池，经校正后特性可以非常接近CIE推荐的曲线。见图1。然而硒光电池也有缺点，硒光电池的最大弱点是光老化寿命短（见程春生无线电杂志81年10，11期）。在照度1000勒克斯的阳光连续照射1000小时后，其光电转换效率将降低三分之一，所以一般在短时间使用的测量仪器上使用比较合适，如在长期受光照的光照度控制仪上使用，特别是在强光场合就不够理想，为了延长使用期，不用时要加罩避光。此外，硒光电池的光电灵敏度低，体积也较大。与此相反，硅光电池则具有光电灵敏度高，体积小，重量轻，寿命长的特点，但是硅光电池接收的光谱峰值在0.9微米左右，属近红外线范围，其光谱效率曲线见图2，不仅和C1E推荐曲线差别大，对其进行“人眼校正”也比较困难，目前采用硅光电池作测光元件的仪器，一般是在仪表上设有多挡量程的装置加以弥补。且对硅光电池的温飘尚未采用适当的措施。

根据美国研究报告（建筑光学译文集电气照明分册，中国建筑工业出版社），实现照明自动化，可以节约照明用电20％。因此根据光的照度对照明实现自动控制是节约电能的一个重要途经。

本实用新型的目的是提出一种用硅光电池制成的，经过“人眼校正”具有与CIE推荐的光谱光效率曲线相近似特性的，温飘低的光照度传感器。具有硅光电池体积小，灵敏度高，寿命长、精度高的特点，使其不仅适用于与测光仪器配用，也适合与控光仪器配用。

本实用新型的照度传感器是以如下方式实现的，如图3以硅光电池作感兴元件，用校正滤色器对所述的硅光电池光谱光效率曲线作“人眼校正”，使其特征近似于CIE推荐的光谱光效率曲线。

本实用新型的硅光电池照度传感器具有以下的特点：

具有硅光电池体积小，灵敏度，寿命长和价格低的特点。

具有近似CIE推荐的光谱光效率曲线的特性。

解决了一般硅光电池的温飘缺陷。

特别适合在强光和控光场合下使用。

图1表示硒光电池的光谱效率曲线。

图2表示未校正的硅光电池光谱光效率曲线。

图3表示硅光电池照度传感器的原理图。

图4表示本实用新型硅光电池照度传感器的一实施例的元件连接图。

图5表示本实用新型硅光电池照度传感器的一实施例的结构图。

图6表示本实用新型硅光电池照度传感器的光谱效率曲线。

结合附图说明本实用新型的一个实施例：

图4表示本实用新型硅光电池照度传感器的硅光电池对电气连接图，其中［1］为受硅光电池，［2］为蔽光的硅光电池，对于［1］和［2］这两个硅光电池，可取面积相等（两片面积≤10平方厘米）电性能参数配对的硅光电池，以极性相反的方式并联连接，硅光电池可取北京光电器件厂生产的2CR82，2CR101。对这二个硅光电池，其中一个硅光电池作蔽光处理，蔽光可采用黑色绝缘涂层，如油漆，涂料，沥青涂复的方式蔽光，也可以用不透光材料，如内壁经绝缘处理的金属薄片或不透光的塑料片模制的壳体蔽光。［1］和［2］二个硅光电池邻近装置，可尽管使它们处于温度相同的环境中。