高精度照度計(jì)的設(shè)計(jì).pdf

1、在建筑、影視和醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)中，照度的測(cè)量是很常見(jiàn)的，而且要求測(cè)量的精度很高。本文設(shè)計(jì)了一種具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能、測(cè)量精度高、成本低的數(shù)顯照度計(jì)。 本系統(tǒng)是以單片機(jī)AT89C51為核心部件的測(cè)量系統(tǒng)，它包括信號(hào)采集、信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、液晶顯示、鍵盤和RS-232通信接口部分。 首先，本文選用了光譜響應(yīng)范圍寬，響應(yīng)時(shí)間短，光電轉(zhuǎn)換效率高、PN結(jié)面積大的的硅光電池作為照度計(jì)的光電轉(zhuǎn)換的探頭，并把它做成一個(gè)單獨(dú)的光探頭，并

2、加了V(λ)濾光器和余弦修正器，與機(jī)身分離，更加適應(yīng)余弦定律，提高了測(cè)量的精度和范圍。其次，本文重點(diǎn)做了以下工作：(1)光電轉(zhuǎn)換前置放大電路的設(shè)計(jì)：為了提高照度計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度，確保光電間的線性關(guān)系，本設(shè)計(jì)把運(yùn)算放大器接成電流電壓變換器的形式，一方面可得到零負(fù)載效應(yīng)；另一方面，短路電流通過(guò)反饋電阻變成電壓量，實(shí)際效果相當(dāng)于流過(guò)一個(gè)負(fù)載電阻形成的壓降。(2)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)：由于可見(jiàn)光照射硅光電池時(shí)產(chǎn)生的光電流范圍太大，為了保證A/D

3、轉(zhuǎn)換的精度。本設(shè)計(jì)選用通道電阻很小的MAXIM公司生產(chǎn)的4602模擬開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)量程之間的切換，量程切換由單片機(jī)控制。(3)顯示電路的設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)選用TC1602A液晶顯示模塊，液顯不影響照度值的測(cè)量而LED顯示時(shí)本身要發(fā)光對(duì)照度的測(cè)量有很大的影響。(4)標(biāo)度變換方式的選擇：本系統(tǒng)采用了軟件控制，克服了硬件控制費(fèi)用高、占用線路板面積大，被標(biāo)度變換的信號(hào)不很準(zhǔn)確，阻值受溫度、濕度等環(huán)境的變化而漂移的缺點(diǎn)。最后，提出了影響照度計(jì)性能的抗干擾的