问题：
若何测量分歧光源的光强度？
回覆：
拿一只红光、绿光、蓝光LED。
光强度切实定或者至关主要，例如，在设计房间的照明或预备拍摄照片时。在物联网（IoT）时代，确定光强度对于所谓智能农业也有着主要感化。在这种情形下，一项要害义务是监测和掌握主要的植物参数，以促进植物最好地生长并加快光合感化。是以，光是最主要的身分之一。大多数植物平日接收可见光谱中红光、橙光、蓝光和紫光波长的光。光谱中绿光和黄光波长的光一样会被反射，对植物生长的进献不大。经由掌握分歧生长阶段中的部门光谱和光照射强度，能够使生长最大化，最终提高产量。
图1显露了一个用于测量可见光谱局限内的光强度的电路设计，用于植物光合感化的实验。这里使用了三种分歧颜色的光电二极管（绿光、红光和蓝光），它们响应分歧的波长。经由光电二极管测量的光强度如今能够用来凭据具体植物的要求掌握光源。
所示电路由三个周详的电流－电压转换器（跨导放大器）构成，每种颜色（绿光、红光和蓝光）对应一个。电流－电压转换器的输出保持到Σ－Δ模数转换器（ADC）的差分输入，从而将测量值作为数字数据供应给微掌握器以做进一步处理。
光强度转换为电流
凭据光强度，会有或多或少的电流流过光电二极管。电流和光强度之间的关系近似为线性，如图2所示。图中显露了红光（CLS15－22C／L213R／TR8）、绿光（CLS15－22C／L213G／TR8）和蓝光（CLS15－22C／L213B／TR8）光电二极管的输出电流与光强度的特征曲线。
图1．用于测量光强度的电路设计
图2．红光、绿光和蓝光光电二极管的电流与光强度的特征曲线
然而，红光、绿光和蓝光二极管的相对活络度是分歧的，是以每级的增益必需经由反馈电阻RFB零丁确定。为此，必需从数据手册中获取每个二极管的短路电流（ISC），然后在由其确定的工作点处获得活络度S（pA／lux）。RFB较量如下：
VFS，P－P透露所需的全输出电压局限（满量程、峰峰值）；INTMAX透露最大光强度，对于直射阳光，其为120，000lux。
电流－电压转换
高质量的电流－电压转换要求运算放大器的偏置电流尽或者小，因为光电二极管的输出电流在皮安局限，偏置电流较大会造成相当大的误差。失调电压也应很小。ADI公司的AD8500是此类应用的幻想选择，其偏置电流典型值为1pA，失调电压最大值为1mV。
模数转换
为了进一步处理测量值，光电二极管电流转换成电压后必需作为数字值供应给微掌握器。为此能够使器具有多个差分输入的ADC，例如16位ADCAD7798。是以，测量电压的输出码如下：
此方程纰谬，应改为：
数字码
GAIN
个中
AIN＝输入电压，
N＝位数，
GAIN＝内部放大器的增益系数，
VREF＝外部基准电压。
为了进一步降低噪声，ADC的每个差分输入端均使用共模和差分滤波器。
所述的悉数元器件都非常省电，使得该电路非常适合电池供电的便携式现场应用。
结论
必需考虑诸如器件的偏置电流和失调电压之类的误差源。并且，ADC转换器内部的放大因子会影响旌旗质量（跨导放大器的失调电压会乘以ADC内部的增益，使失调电压的误差放大），从而影响最终的采样究竟。采用图1所示电路能够相对轻松地将光强度转换为电学值，以供进一步数据处理。
作者：ThomasBrandADI公司
