Sensor de intensidade de luz:recursos, aplicativos e como usá-lo com Arduino

Sensor de intensidade de luz

Fonte da imagem:Flickr

Você precisa medir uma distância relativa de sua fonte de luz? Ou você precisa de um dispositivo eficiente para medir o brilho da sua fonte de luz? Então, você precisa de um sensor de intensidade de luz.

O que é isso? Como funciona? Não se preocupe, este artigo fornecerá um detalhamento do dispositivo, destacando os recursos, aplicativos e muito mais.

Vamos prosseguir!

O que é um sensor de intensidade de luz?

O sensor de intensidade de luz é um dispositivo que funciona como um velocímetro. Ou seja, funciona por detecção de luz. Mas a luz não é simples. Assim, o sensor de intensidade de luz mede a luz com base no tamanho de um coletor. Alguns exemplos de coletores são carregadores de telefone solar, painéis solares de aterro, etc.

Com isso em mente, é fundamental conhecer as unidades que a intensidade do sensor de luz mede para entender o dispositivo.

As unidades do sensor de intensidade da luz

Lúmen

Esta unidade mede o fluxo luminoso completo de uma lâmpada. Assim, um lúmen é o produto da intensidade luminosa (medida em candelas) e o ângulo que o feixe preenche (medido em esterradianos).

Assim, por exemplo, se você tem uma lâmpada que produz luz visível em diferentes direções com intensidade luminosa de 20 candelas, seu fluxo luminoso será de 251 lúmens.

E isso se aplica se você multiplicar a intensidade luminosa pelos 4π esterradianos completos. Assim, independentemente da concentração ou reflexão da luz, esta lâmpada irá gerar 251 lúmens de fluxo luminoso.

Candela

Esta unidade mostra a força da luz para o olho humano. De fato, a unidade usa a fórmula oficial do SI que mede o comprimento de onda da luz em um feixe. Mas, em grande parte, depende de sua sensibilidade ao olho humano.

Curiosamente, a candela não é ideal para comparar lanternas e lâmpadas.

Além disso, a intensidade do feixe depende da concentração de saída em uma direção específica e da saída do bulbo. Portanto, você precisa de um lúmen para fazer a faixa de medição da saída de uma lâmpada com precisão.

Luxo

Esta unidade mede o fluxo luminoso para cada unidade de área. Assim, lux representa um lúmen para cada metro quadrado. Além disso, a unidade é útil para medir a intensidade da luz que passa por uma superfície. Em outras palavras, lux é a quantidade total de luz que atinge uma superfície específica.

Como funcionam os sensores de intensidade de luz?

Os sensores de intensidade de luz funcionam medindo a iluminância usando diferentes dispositivos como:

Fotoresistor

O fotorresistor é um dispositivo que altera a resistência quando você altera o brilho da luz. Portanto, você pode usá-lo para determinar quando a luz está desligada ou ligada. Alternativamente, você pode usar o dispositivo para comparar os níveis de luz. Além disso, eles desempenham um papel essencial no sensor de intensidade da luz.

Fotodiodo

Ocasionalmente, os sensores de intensidade de luz usam o fotodiodo para medir a iluminância. Normalmente, os fotodiodos usam o efeito do dispositivo fotoelétrico interno. Ou seja, os elétrons se soltam quando um feixe de luz atinge. Como resultado, a energia elétrica fluirá. Assim, você pode medir a corrente para que a iluminância da luz retorne. Assim, um excelente exemplo de dispositivos que funcionam como sensores de intensidade de luz de fotodiodo são os painéis solares.

Fototransistores

Na verdade, este sensor de intensidade de luz funciona como um fotodiodo e amplificação. Como resultado da amplificação, os fototransistores têm maior sensibilidade à luz. Mas eles não são ideais para detecção de baixo nível de luz, como fotodiodos.

Recursos de um sensor de intensidade de luz

• Excelente estabilidade
• As interfaces de saída com tensão e RS485
• Tem uma ampla gama de medidas
• O sensor tem classificação IP66
• Vem com TVS/ESD integrado

Aplicações do sensor de intensidade de luz

Aqui estão as diferentes aplicações onde você pode usar sensores de intensidade de luz.

1. Segurança

Por segurança, os sensores se combinam com lasers para criar certos feixes invisíveis como barreiras de segurança.

2. Automóveis

Em carros novos, alguns sensores ajudam os faróis a acenderem automaticamente.

3. Eletrônicos de consumo

Sensores de luz ajudam a aumentar o brilho da tela de telefones celulares em áreas escuras.

4. Postes de luz

À noite, os sensores de luz nas luzes da rua acendem quando detecta pedestres ou motoristas que passam.

5. Médico

Você pode encontrar sensores de intensidade de luz em oximetria de pulso e monitores cardíacos.

6. Horticultura

Os sensores de intensidade de luz funcionam com sistemas de aspersão usados ​​na horticultura. Eles detectam a luz do sol e ativam os aspersores para trabalhar – mantendo as árvores e plantas bem hidratadas.

7. Solar

Os sensores de luz ajudam a detectar os raios solares e a alinhar os painéis solares para aproveitar ao máximo a energia solar.

Como construir o sensor de intensidade de luz usando o Arduino

Para executar corretamente este projeto, você precisará combinar a entrada analógica do Arduino com um fotorresistor. Então, você pode usar a função analogRead() para medir e ler os valores do Arduino. Em seguida, programe o pino 3 LOW ou HIGH para desligar ou acender as luzes do LED.

Curiosamente, o valor limite para o Arduino é geralmente 150. Assim, o Arduino controla as luzes do LED para apagar quando o valor analógico estiver abaixo de 150. Mas, se o valor analógico do Arduino estiver acima de 150, as luzes do LED acenderão automaticamente sobre.

Quais são as ferramentas necessárias para configurar as luzes LED do Arduino?

Aqui estão os materiais necessários para executar este projeto.

• LED (2)

• Resistor de 1K Ohms (1)

• Resistores de 470 Ohms (2)
• Placa Arduino (1)

• Fios de ligação

• Breadboard (1)

• Fotoresistor (1)

Fotoresistor para detectar a intensidade da luz

Como conectar a configuração em 8 etapas

Diagrama de circuito de intensidade de luz do Arduino

Fonte da imagem:Arduino. cc

1. Em primeiro lugar, ligue o primeiro dos dois terminais LDR a 5 volts. Em seguida, combine o segundo terminal LDR com o GND na placa através do resistor de 1K Ohm.

2. Junte o pino analógico A1 à extremidade de um cabo de ligação. Em seguida, conecte a outra extremidade do cabo jumper ao terminal não aterrado do resistor de 1K.

3. Em seguida, conecte os LEDs em um caminho correspondente através do resistor de 470 ohms – enquanto aterra os terminais negativos – conforme visto no diagrama acima.

4. Combine os terminais positivos do LED com o pino três através do segundo resistor de 47 ohms.

5. Em seguida, conecte o pino GND do Arduino aos terminais aterrados.

6. Faça o Arduino funcionar conectando-o através do cabo USB do Arduino.

7. Em seguida, use o software Arduino IDE para carregar o programa do Arduino em um sistema.

8. Finalmente, forneça energia à sua placa Arduino através de um cabo USB ou fonte de bateria.

Como testar se o sensor de intensidade de luz do Arduino está funcionando

Primeiro, certifique-se de que seu quarto esteja escuro porque os LEDs não funcionarão se o quarto estiver claro ou iluminado. Em seguida, use a mão para cobrir o fotorresistor e confirme se o LED acende. Depois, descubra o fotorresistor e confirme se o LED se apaga.

Aqui está uma imagem do código Arduino necessário para executar o projeto.

Código Arduino

Fonte da imagem:Arduino. cc

Em resumo

Com as informações detalhadas neste artigo sobre sensores de intensidade de luz, você deve ter informações abrangentes sobre o assunto. Além disso, você pode seguir os passos e usar as ferramentas necessárias para construir seu sensor de luz Arduino.

Você ainda está achando difícil construir seus sensores de luz Arduino? Estamos dispostos a ajudá-lo. Sinta-se livre para entrar em contato conosco hoje.