Датчики света, IR, UV

В статье описывается роль светодиодов для выращивания растений в домашних условиях, обсуждаются проблемы, которые они создают, и даются рекомендации по их использованию. При этом приводятся примеры светодиодов и связанных с ними компонентов для применения внутри помещений от таких компаний, как OSRAM, Luminous Devices, Wurth Elektronik, ams, RayVio и Microchip Technology. В завершение приводятся последние разработки в области использования ультрафиолетового спектра, а также другие требования по оптимизации систем светодиодного освещения.

Спектральный анализ является важным элементом при решении самых разнообразных задач. Если измерение отдельных составляющих спектра производить с помощью единственного приемника, то анализ занимает много времени. Для ускорения процесса измерений предлагаются различные альтернативные решения. Так, специализированные микросхемы спектрометров компании Pyreos объединяют в одном корпусе линейную сборку ИК-приемников и аналоговые цепи для нормирования, фильтрации и усиления сигналов с датчиков.

Комплект позволит пользователю оценить возможности 3D датчика Time of Flight (ToF) OPT8241 второго поколения с QVGA разрешением 320 Х 240 и частотой кадров 12 … 60 в секунду и ToF контроллера OPT9221 и построить на их основе прототип, например, системы 3D машинного зрения или устройства распознавания жестов.

Существует несколько различных вариантов реализации машинного зрения, например, на базе оптических или ультразвуковых сенсоров. И в том, и в другом случае конечная система оказывается чрезвычайно сложной и кроме датчиков включает аналоговые и цифровые блоки, процессор для выполнения цифровой обработки сигналов, систему питания и т. д. В то же время развитие интегральных технологий позволяет создавать системы на кристалле (System on Chip, SOC), которые значительно упрощают жизнь разработчиков и позволяют достигать отличных результатов. Примером этого являются светочувствительные SOC-модули от компании Espros.

Эта история начинается с поступления задачи на разработку прибора для измерения отраженных потоков излучения от природных поверхностей (так называемых ландшафтных образований/ландшафтов) для мониторинга и оценки природных изменений северных территорий в связи с деятельностью человека.

Компания ams славится своим особым подходом к созданию датчиков. Этот подход заключается в достижении максимальной функциональности за счет интеграции множества различных сенсоров и вспомогательных блоков в одном малогабаритном корпусе. Например, новые микросхемы TMD3700 объединяют в себе три 16-битных датчика цвета (синий, зеленый, красный), 16-битный датчик освещенности, датчик приближения с разрешением 8 бит, инфракрасный светодиод, логику управления, систему питания и контроллер I2C.

Постоянным читателям рубрики УНИТЕРА уже хорошо знакомы матричные модули теплового зрения AMG88 Grid-EYE от Panasonic, которые позволяют формировать ИК-изображение окружающих объектов в виде матрицы 8x8 и передавать его в управляющий контроллер. Теперь датчики Grid-EYE становятся еще ближе для разработчиков и радиолюбителей благодаря новым демонстрационным наборам MAXREFDES131 от компании Maxim. C помощью плат MAXREFDES131 можно создавать сеть из десяти датчиков Grid-EYE с общей протяженностью шины до 100 метров, при этом для работы с ними потребуется всего один контроллер! Если же воспользоваться дополнительным набором от Maxim MAXREFDES132, то эту сеть легко интегрировать в стек Arduino.

МЭМС-датчики присутствуют практически во всех портативных устройствах: от смартфонов до умных часов. Тем не менее, нельзя утверждать, что потенциал технологий МЭМС раскрыт до конца, так как периодически на рынке появляются новые экзотические устройства, использующие микромеханические элементы. Ярким примером этого стали цифровые матричные зеркала DMD от Texas Instruments. С их помощью удается значительно повысить точность и снизить стоимость спектрофотометров.

Компания ams снова порадовала разработчиков своим оригинальным подходом к решению нестандартных задач. На этот раз на рынок были выпущены 6-канальные интегральные анализаторы спектра AS7262 и AS7263. Обе микросхемы объединяют в одном корпусе различные оптические и электронные элементы, в том числе фотодиодную сборку и вычислительное ядро анализатора спектра. Микросхема AS7262 предназначена для работы с видимой частью спектра (450…650 нм), а AS7263 с инфракрасным диапазоном (610…860 нм).

Ранее мы уже писали об уникальных матричных модулях теплового зрения Grid-EYE от Panasonic. Теперь модельный ряд этих компонентов пополнился новыми представителями с увеличенным радиусом действия. Модули Grid-EYE High performance способны работать с объектами, расположенными на удалении до 7 м. Еще одной приятной новостью для разработчиков станет появление отладочного набора Grid-EYE Evaluation Kit, который позволяет быстро оценить все возможности технологии Grid-EYE.

Системы машинного зрения с каждым днем становятся все более востребованными. Они применяются в датчиках движения, в системах защиты от столкновений, в игровой индустрии для распознавания жестов и во многих других приложениях. Сейчас существует несколько основных технологий машинного зрения. Одну из них предлагает компания Texas Instruments. Главной особенностью новой системы является возможность создавать трехмерные изображения при высокой стойкости к внешним источникам фонового освещения.

Современные смартфоны способны подстраивать яркость изображения дисплея в зависимости от уровня освещенности и спектрального состава падающего света. Они также легко распознают жесты, определяют приближение и удаление рук человека. Не является для них проблемой и считывание штрих кодов. Со стороны, кажется, что для такого широкого спектра возможностей потребуется целая россыпь микросхем и сенсоров. Наверняка, раньше так и было, но теперь все кардинально меняется благодаря появлению многофункциональных датчиков. Датчик TMD4903 от ams реализует весь перечисленный функционал и даже имеет дополнительные возможности!

Уже не одна статья раздела УНИТЕРА была посвящена различным технологиям обнаружения движения. Однако идея, предложенная именитой компанией Panasonic, выделяется своим необычным подходом. Датчики Grid-EYE позволяют строить тепловое изображение видимой области разрешением 8x8 точек. Фактически это система теплового зрения, которая не только дает возможность измерять температуру, но и по ее изменению обнаруживать движущиеся объекты!

Светочувствительные КМОП-матрицы – необходимый элемент самых разнообразных устройств от фотоаппаратов до микроскопов. Любой современный человек знает, что одной из важнейших характеристик светочувствительных матриц является «число Мегапикселей» или, если говорить техническим языком, их разрешение. При этом, чем больше разрешение, тем лучше. Однако существует и целый ряд приложений, где требования к разрешению особенно высоки: цифровые микроскопы, системы машинного зрения на производстве. Как раз для этих сверхответственных приложений компания Gpixel Inc. создала матрицу GMAX3005 с рекордным разрешением 150 Мегапикселей.

Обнаружение движущихся объектов - достаточно распространенная задача. Она решается в различных приложениях: от систем безопасности до современных игровых геймпадов. К сожалению, в большинстве случаев создать качественный датчик движения достаточно сложно. Но в последнее время стали появляться интегрированные сенсоры, которые максимально просты в использовании, и в то же время обладают широкими возможностями. Одним из них стал датчик движения и приближения GP7037 от компании DYNA IMAGE.

Микросхема TSL2584TSV – интегрированный датчик видимого и ИК-излучения с цифровым выходом. На единственном кристалле сенсора реализованы два фотодиода, инфракрасный и широкополосный, и интерференционный фильтр, отсекающий ИК-излучение для широкополосного фотоприёмника. Так удалось достичь небывалой степени интеграции, уместив сенсор в корпус размерами всего 1,145x1,66 мм и высотой всего 0,32 мм!

Датчик измерения цвета и энкодер с разрешением 0.05°

Описание преимуществ полупроводниковых ИК фотодиодов Teledyne Judson Technologies