环境光传感器在客车上的应用与标定方法

文章介绍汽车用环境光传感器在客车的应用场景及标定方法。环境光传感器主要应用于客车自动灯光功能,其作用为测试环境光照强度,输出电压信号给BCM。环境光传感器在客车上的标定方法是通过记录不同光照环境下同一辆车的环境光传感器检测的光照强度值E1,照度计检测的环境光照强度值E2,绘制E1-E2曲线,可以得到点亮和关闭近光灯的环境光传感器的光照强度值E3和E4。同时BCM采集环境光传感器的电压,根据环境光传感器的光照强度值E1-电压V特性曲线,将环境光传感器的光照强度值E1转换为CAN信号发送到客车的CAN总线,灯光控制器通过此CAN信号判断是否开启或关闭客车前照灯功能。

微型环境空气质量监测系统研究与应用

为了满足大气网格化监测对环境空气质量进行实时监控的需要,设计了一种基于传感器及光散射原理的微型环境空气质量监测系统。介绍了仪器系统的整体设计,以及电化学传感器模块和颗粒物检测模块的原理和具体实现方法。在实验室验证以及户外的国标法仪器的对比测试中,该监测系统表现出了优良的检测精度以及稳定性等应用效果,能够满足日常的空气质量监测的基本需求。

基于TOF测量的红外光电测距传感器研制

为了满足智能设备的高精度、无接触、远距离测量需求,研制了基于TOF测量原理的红外光电测距传感器。设计了基于IO_LINK的单总线通信系统和基于MCU的数据处理系统。对距离值和温漂进行标定,采用环境光补偿方法改进光路结构。验证了IO_LINK单总线系统和MCU数据处理系统的稳定性及室外工作的可靠性。

无线照度传感器节点的设计与实现

环境光照强度对于科学研究、工农业生产、日常生活有着重要的意义。本文针对光照强度检测及其信号的实时传送问题,提出了一种基于无线网络应用的照度传感器节点设计方案。探讨了以CC2530F256为核心的照度传感器的工作原理,硬件结构,软件设计流程及实现。经测试,该节点工作平稳,性能可靠,能够在光照环境中测得照度值且与实际情况相符,并能通过射频信号传送给接收端,实现了照度信息的实时无线监测。

基于环境光能量收集的低功耗蓝牙传感器

为了最大可能延长无线传感器使用寿命,无线传感器应能够从各类环境能量源中收集能量并存储,以满足自身信号采集、处理及无线数据收发等任务能量消耗的需要。考虑系统的适应性及兼容性,选取了环境光作为传感器的能量收集来源,并选择了低功耗蓝牙作为无线数据收发方案。分析了环境光的能量特性,给出了基于环境光能量收集的无线传感器节点的设计方案,讨论了传感器的休眠时间间隔,并对所设计的能量收集无线传感器的特性进行了评估。

一种用于光电实验测试的光照检测模块的设计

科学研究与自动化生产过程中所要获取的各类信息,都须通过传感器获取并转换成电信号,光电式传感器是将入射光的光通量转换为电量的一种传感器,在工业生产和生活中应用十分广泛。本设计针对现有传感器实验平台中光电传感器模块对各种光电器件的特性测试和光强测量的不足,采用高集成度光感芯片BH1750FVI、单片机STM8S003F3P6采集环境光强,作环境光强的标准,利用LabVIEW进行数据处理,能较好地满足各典型光电器件特性的研究和测试。

飞机驾驶舱自动调光系统中光照传感器布局设计

为满足飞机驾驶舱自动调光系统中环境光检测需要,本文提出一种光照传感器布局方法,该布局方法首先利用SPEOS光学仿真软件分析驾驶舱各区域在不同季节、航向、时间点时的环境光分布;其次,结合各区域发光器件分布情况,确定出光照传感器安装的候选位置;最后,在自然光环境下验证光照传感器候选位置的合理性,并根据验证结果确立光照传感器安装位置。该布局设计方法结合了光分布仿真分析的快速性、可重复性和自然光环境验测真实性的优点,能实现驾驶舱光照传感器的合理布置,为驾驶舱自动调光系统提供准确的环境光信息。

智能手机运用于折射率测量实验

为探究智能手机在大学物理实验中更广泛的应用,在布儒斯特角法测折射率的实验方法基础上进行改进。将手机的环境光传感器作为测量工具,智能软件作为数据记录工具,测量不同入射角度下p波的反射光强。之后通过拟合反射率曲线和菲涅尔公式的方法,得到ZF1棱镜的折射率为1.63±0.01。反射光强的误差分析得到传感器和光学实验中存在不同原因的误差因素,包含传感器自身的系统误差、反射角度的误差、偏振片的不消光影响。结果显示手机的光传感器测量特性良好,拟合菲涅尔公式测量结果更为准确。

基于手机环境光传感器的室内可见光定位方法

为了解决室内可见光定位中成像型定位能耗高、非成像型定位设备复杂的问题,提出一种基于手机环境光传感器的室内可见光定位方法。首先,利用频率折叠效应和光源标签识别算法,求解光源发送的信号原始频率。然后通过提前建立好的光源频率-坐标数据库获取光源位置,即得到设备位置。实验结果表明:该方法可在低功耗、低计算量的前提下,实现光源覆盖小区内部的光源识别与设备定位,定位精度取决于光源密度。

高精度积分型电荷平衡式模数转换器

文中提出了一个高精度积分型电荷平衡式模数转换器,它主要由开关电容积分器、比较器、计数器以及控制逻辑单元组成,主要应用于环境光传感器中。传统的双积分型模数转换器不能减小人工光源闪烁噪声的影响,且转换速度有限。新型转换器采用积分型电荷平衡式模数转换器结构,通过控制不同情况下积分器接入电路的电流的大小来改变模数转换器的量程,以此来提高整体电路的仿真速度和精度。Spectre仿真实验表明,电荷平衡式模数转换器的仿真精度可以达到16 bit,总体误差小于0. 5%,仿真速度较传统结构有所提高。

“LED+智能”照明系统与传感技术

阐述传感技术配合"LED+智能"照明进行系统管理,从工作原理、硬件和软件设计方案中体现传感器在智能LED照明系统中担当重要角色。预测LED照明与更多传感器及无线通讯技术相融合,将得到广泛应用,让人们感受更为舒适的光环境。

环境光传感器在智能终端中的应用软件设计

本文分析了环境光传感器工作原理及性能参数。提出一种基于Windows Phone的嵌入式系统设计方案,编写环境光传感器驱动采集外部光照强度,优化检测灵敏度来降低光传感器的功耗,根据采集到的数据控制(PWM)输出信号的频率和占空比调节背光亮度,降低LCD和键盘背光灯功耗,实现自适应控制屏幕亮度并延长设备待机时间。

基于单片机的光感芯片光学性能测试系统

光学性能是评估光感芯片的功能与质量的重要指标,光谱仪的测试是一般的方法。以单步单色仪进行光谱响应测试,需要人工调整波长间隔并机械点击鼠标,工作量较大且易出错。本文以单片机驱动芯片,VB建立数据接收系统,控制信号传输间隔,有效的提高测试效率。测试结果表明,该系统切实可行。

应用环境光传感器的颜色恒常性算法

现有的颜色恒常性算法在常规场景中通常能获得准确、稳定的光源颜色估计结果,但在内容单一、具有大面积单一颜色表面的低颜色复杂度场景中仍有较大概率出现超容限的估测误差。利用设置于摄影镜头旁的环境光传感器,提出一种应用环境光传感器的颜色恒常性算法。首先建立传感器置信度评估模型,然后针对不同置信度设计基于颜色空间转换与基于传感器辅助中性色像素提取的两种光源颜色估计方法。此外,还建立包含传感器测量结果的数据集。测试结果表明,相比现有具有最高精度的同类算法,所提算法的角度误差均值、中位数、最差25%均值分别下降32%、21%、41%。所提算法应用于常规场景和低颜色复杂度场景时均具有优势。

基于BP神经网络的智能环境光控制系统设计

基于ARM926EJ-S内核的NUC980DK61YC、BP神经网络、DALI总线技术、CAN总线技术、传感器技术,设计智能环境光控制系统,系统由智能主机、环境光及温度传感器、DALI电源驱动、用户软件组成。完成了整套系统的软硬件设计:将openwrt操作系统移植到ARM平台;在openwrt基础上运行python;建立CAN Bus与DALI通信网络;指定通信协议;完成主机及终端设备的程序设计。最后,重点测试神经网络对传感器数据的分析进而教调屋内光环境。测试结果表明,通过神经网络算法可以通过获取传感器数据进行学习分析,进而有效改善室内光环境。

角度扫描型表面等离子体共振传感器抗噪声干扰的方法研究

表面等离子体共振(SPR)传感器已广泛应用于生物学、医学、化学、药物筛选以及环境监测、食品安全等领域。但SPR传感系统检测样品时易受到来自光源、光电检测器等器件自身噪声及环境光噪声的影响,其中环境光噪声的影响尤为明显,因此SPR传感器通常需要在遮光环境下进行操作,不利于现场的快速检测。为此,在自行研制的角度扫描型SPR传感器基础上,重点研究环境光噪声的特性,提出一种统计平均滤波和低通滤波结合的数据处理方法来抑制日光灯照环境下的噪声干扰。检测磷酸盐(PBS)缓冲液的实验结果表明,该方法可使SPR传感器在日光灯照环境下准确检测,相对遮光测量结果的误差为0.0027%。该方法可有效提高角度扫描型SPR传感器抗环境光干扰能力,具有良好的应用和推广价值。

硅双结色敏型器件波长测量中环境光影响的研究

为了提高基于硅双结型色敏器件波长测量系统在有环境光噪声时的测量精度,对该类型波长测量系统中的环境光影响进行了理论分析和实验研究。通过对不同峰值波长和光强的高斯函数环境光下传统方法波长测量精度的仿真分析表明,环境光与被测光峰值波长相差越大、光强比越大,则测量结果的误差就越大。进而提出了一种消除环境光影响的改进方法,即去除含噪光(包含被测信号光和环境光)中环境光引起的两结光电流以求得被测信号光的两路光电流及其比的对数,再根据定标光源的峰值波长与其光电流比的对数的对应关系,获得待测信号光的峰值波长。最后,在日光(DLI)和日光灯光(FLI)同时存在的环境光中对传统方法和改进方法进行了测量精度的对比实验,结果表明,改进方法能够有效地消除环境光对波长测量结果的影响,显著提高在有环境光噪声存在时的系统测量精度。