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- 智能傳感 | 什么是光照傳感器？光照傳感器的類型及應(yīng)用
- 來源：搜狐 發(fā)表于 2023/4/27
光照傳感器是一種傳感器，用于檢測(cè)光照強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱照度，工作原理是將光照強(qiáng)度值轉(zhuǎn)為電壓值，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、溫室大棚培育、養(yǎng)殖、建筑的光照測(cè)量及研究等。
什么是 光照強(qiáng)度
光照強(qiáng)度是一種物理術(shù)語，指單位面積上所接受可見光的光通量。簡(jiǎn)稱照度，單位勒克斯（Lux或lx），用于指示光照的強(qiáng)弱和物體表面積被照明程度的量。
在自然光照下，夏季在室外陽光直接照射下，光照強(qiáng)度可達(dá)6萬～10萬lux，在室外沒有陽光照射下，光照強(qiáng)度可達(dá)0.1萬～1萬lux，日出、日落光照強(qiáng)度為300～400Lux，夜晚晴朗的滿月天氣下光照強(qiáng)度可達(dá)0.2lux，夏天明朗的室內(nèi)光照強(qiáng)度可達(dá)100～550lux，夜里0.3～0.03 Lux（明亮月光下），0.003～0.0007 Lux（陰暗的夜晚）。
光照傳感器的作用
光照傳感器的作用是測(cè)量周圍光線的強(qiáng)度和變化，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，以反映周圍的光照情況。它可以在各種應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、照明調(diào)節(jié)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等功能。以下是光照傳感器的主要應(yīng)用：
自動(dòng)照明控制：光照傳感器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)照明控制，根據(jù)周圍光照強(qiáng)度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光的亮度和開關(guān)，從而節(jié)約能源和提高照明效果。
照明設(shè)計(jì)：在照明設(shè)計(jì)中，光照傳感器可以幫助確定照明設(shè)備的數(shù)量、位置和功率等，以保證合適的照明水平和能源利用效率。
空調(diào)控制：光照傳感器可以作為空調(diào)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，通過調(diào)節(jié)照明和空調(diào)設(shè)備，以維持室內(nèi)的舒適度和節(jié)能效果。
智能家居系統(tǒng)：在智能家居系統(tǒng)中，光照傳感器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)照明、窗簾和遮陽等設(shè)備，以提高居住舒適度和能源利用效率。
環(huán)境監(jiān)測(cè)：光照傳感器可以用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，例如監(jiān)測(cè)日照時(shí)間、室內(nèi)外光照強(qiáng)度、植物生長(zhǎng)的光照條件等，以便于科學(xué)研究、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市規(guī)劃等方面的應(yīng)用。
光照傳感器的類型
根據(jù)光電元件的不同，光照傳感器可以分為不同的類型，常見的光照強(qiáng)度傳感器類型包括：
光敏電阻傳感器：靈敏度較低，但價(jià)格便宜，適用于一般的光照控制和測(cè)量應(yīng)用。
光電二極管傳感器：靈敏度較高，響應(yīng)速度較快，適用于需要快速響應(yīng)光照變化的應(yīng)用場(chǎng)景。
光電管傳感器：靈敏度最高，適用于測(cè)量非常弱的光信號(hào)，但價(jià)格較貴。
光電耦合器傳感器：將光電二極管和晶體管等元件組合在一起，可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度和快速響應(yīng)的光照強(qiáng)度測(cè)量。
不同類型的光照強(qiáng)度傳感器具有不同的特點(diǎn)，但總的來說，光照強(qiáng)度傳感器具有以下共同特點(diǎn)：
精度高：光照強(qiáng)度傳感器可以提供高精度的光照強(qiáng)度測(cè)量和控制，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的要求。
穩(wěn)定性好：光照強(qiáng)度傳感器具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性，能夠在不同光照條件下持續(xù)工作，并能夠保持較高的準(zhǔn)確性。
適應(yīng)性強(qiáng)：光照強(qiáng)度傳感器可以適應(yīng)不同光照條件下的測(cè)量和控制要求，可以廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、照明設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。
響應(yīng)速度快：光照強(qiáng)度傳感器的響應(yīng)速度可以達(dá)到微秒級(jí)別，能夠快速響應(yīng)光照強(qiáng)度變化，實(shí)現(xiàn)高效的光照控制和測(cè)量。
光照強(qiáng)度傳感器的應(yīng)用和意義
光照強(qiáng)度傳感器是一種重要的傳感器，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、照明設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。以下是光照強(qiáng)度傳感器的具體應(yīng)用和意義：
自動(dòng)化控制：在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，光照強(qiáng)度傳感器可以用于控制室內(nèi)照明和自動(dòng)調(diào)節(jié)窗簾等，使得室內(nèi)光照條件保持適宜。
照明設(shè)計(jì)：在照明設(shè)計(jì)中，光照強(qiáng)度傳感器可以用于測(cè)量和調(diào)節(jié)照明亮度和顏色溫度等，以提供舒適和高效的照明體驗(yàn)。
環(huán)境監(jiān)測(cè)：在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，光照強(qiáng)度傳感器可以用于測(cè)量和記錄自然光照強(qiáng)度變化，以分析和預(yù)測(cè)天氣、氣候變化等。
農(nóng)業(yè)種植：在農(nóng)業(yè)種植中，光照強(qiáng)度傳感器可以用于測(cè)量和控制植物的光照條件，以提高植物生長(zhǎng)效率和產(chǎn)量。
科學(xué)研究：在科學(xué)研究中，光照強(qiáng)度傳感器可以用于測(cè)量和記錄不同光照條件下生物的行為和反應(yīng)，以研究生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域的問題。
綜上所述，光照強(qiáng)度傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、生態(tài)等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，對(duì)于提高生產(chǎn)效率、改善生活品質(zhì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面都具有重要意義。
光照傳感器在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
光照是限制大棚蔬菜產(chǎn)量與效益的重要因素。光照不足時(shí)，不僅影響蔬菜的正常生育，而且還直接影響大棚內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度等。特別在冬季，不良的天氣，如連陰天、霧霾天、雨雪天都會(huì)影響光照條件。
在農(nóng)業(yè)中使用光照傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大田或大棚中的光照強(qiáng)度和光照時(shí)長(zhǎng)， 每日光照積分 (DLI)DLI 代表植物每天接收的光照總量。
DLI 還取決于光輻射的強(qiáng)度以及持續(xù)時(shí)間（日照小時(shí)數(shù)）。這可以直接表明您的植物接受了多少光合光。
DLI 調(diào)整有助于減少插條和幼苗的生根時(shí)間，并在降低能量水平的情況下提高作物質(zhì)量。
光照傳感器在智慧農(nóng)業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，以下是一些例子：
農(nóng)作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)：光照是農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要因素之一，光照傳感器可以監(jiān)測(cè)光照強(qiáng)度和光照時(shí)長(zhǎng)，幫助農(nóng)民了解農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，并根據(jù)需要調(diào)整光照條件，以提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。
溫室自動(dòng)化控制：溫室中的光照傳感器可以監(jiān)測(cè)光照強(qiáng)度，自動(dòng)調(diào)整燈光亮度和開啟時(shí)間，以維持穩(wěn)定的光照條件，幫助植物生長(zhǎng)。此外，光照傳感器還可以結(jié)合其他傳感器，如溫度、濕度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫室自動(dòng)化控制。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)：光照傳感器可以與其他傳感器結(jié)合使用，如土壤濕度傳感器、氣象傳感器等，為農(nóng)民提供精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)管理方案。例如，在不同的季節(jié)和氣象條件下，光照傳感器可以監(jiān)測(cè)光照強(qiáng)度和光照時(shí)長(zhǎng)的變化，并結(jié)合其他傳感器的數(shù)據(jù)，幫助農(nóng)民確定最佳的灌溉和施肥方案。
植物生理學(xué)研究：光照傳感器可以用于植物生理學(xué)研究，監(jiān)測(cè)光照條件對(duì)植物生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝等方面的影響。例如，研究植物的光合作用和光周期等。
總的來說，光照傳感器可以幫助農(nóng)民和研究人員更好地了解植物的生長(zhǎng)和發(fā)展，從而優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究。
溫室大棚該如何補(bǔ)光
光照對(duì)于大棚農(nóng)作物來說是覺得產(chǎn)量與效益最為關(guān)鍵的因素之一，但眾所周知，在冬季的時(shí)候，光照強(qiáng)度弱，日照時(shí)間不足，特別遇到雨雪天氣、霧霾天氣的時(shí)候都會(huì)直接影響到光照條件，那么冬季溫室大棚該如何增光呢？
大棚內(nèi)對(duì)光照的要求，一是要最大限度地透過光線，二是受光面積大，光照分布均勻，因此綜合這些需求，可以采取以下方法來對(duì)冬季溫室大棚進(jìn)行增光：
1、大棚的合理布局
專業(yè)合理的大棚布局構(gòu)造，是大棚光照的第一要素。比如大棚的選址就要選擇建造在陽光充裕的地方；改變棚內(nèi)農(nóng)作物的栽培技巧，如蔬菜采取南北行向，大行距與小行距相同，使各行都能得到較好的光照條件；溫室大棚材質(zhì)的選擇，如選擇調(diào)光性、透光性好的棚膜材質(zhì)，吊繩也可以選無色透明的。
2、減少棚膜上的灰塵和水滴
冬季，棚膜上的塵土和水滴等會(huì)嚴(yán)重影響棚膜的透光率，尤其是臨近路邊的大棚，這種情況更為嚴(yán)重。因此，采取措施除塵，提高棚膜透光率是必要的，可利用風(fēng)吹布條給棚膜除塵，方法簡(jiǎn)單易行。
3、地膜覆蓋，掛反光幕
地膜和地膜下外表附著水滴的反射作用，可使近地面的反射光和散射光加強(qiáng)50％-70％，同時(shí)地膜還有較好的保溫作用。另外，在大棚內(nèi)墻或后立柱南側(cè)張桂聚脂鍍鋁膜做反光幕，也能起到不錯(cuò)的補(bǔ)光效果。
4、陰雨天揭草苫透過散射光
冬季陰雨天氣較多，甚至有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)霧霾、大雪、冰雹等惡劣天氣，但也要盡量揭開草苫，利用散射光使作物充分接受光照。而為了保證棚溫，建議拉草苫時(shí)間比晴天晚0.5-1個(gè)小時(shí)，下午放棚時(shí)間要比晴天早0.5-1個(gè)小時(shí)。
5、人工補(bǔ)光
人工補(bǔ)光指的是利用人造光源來模擬陽光對(duì)植物的有效波長(zhǎng)，促進(jìn)植物光合作用及其他生理功能。目前被運(yùn)用得比較多的有：農(nóng)用高壓氣體放電燈、金鹵燈、節(jié)能型植物補(bǔ)光燈、LED植物補(bǔ)光燈等。一般在冬季或不良天氣可全天補(bǔ)光，晴天時(shí)可選在日出前或日落后補(bǔ)光2-6小時(shí)，注意補(bǔ)光燈的使用技巧即可。
冬季寡光低溫，除了要保障充足的光照條件之外，棚內(nèi)的保溫措施也要同時(shí)到位。
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