Sensor de Luz Ambiente Ultrafino OPT3007: Guia Completo e Especificações

6 de julho de 2023 0 Comentários Leitura: 7 min

A luz desempenha um papel fundamental em nossa capacidade visual. O termo “luz” refere-se ao espectro de luz visível, que é parte da radiação eletromagnética. Dos diversos espectros de radiação eletromagnética, os seres humanos são capazes de perceber apenas o espectro visível de luz, cujo comprimento de onda varia de 400nm a 700nm. Para medir essa luz visível, é utilizado um dispositivo chamado sensor de luz ambiente, amplamente encontrado em smartphones e outros dispositivos móveis. Esses sensores são aplicados para controlar as condições de iluminação dos dispositivos.

Existem três tipos principais de sensores de luz ambiente: fotodiodos, fototransistores e circuitos integrados fotônicos. Os circuitos integrados fotônicos, também conhecidos como ICs fotônicos, são compostos por fototransistores e um amplificador integrados em um único dispositivo. O sensor OPT3007 é um exemplo desse tipo de IC utilizado para essa finalidade.

Sumário

O que é um CI OPT3007?

O CI OPT3007 é um sensor de luz ambiente ultrafino projetado para medir a intensidade da luz visível. Este sensor pode ser facilmente conectado a microcontroladores, permitindo a obtenção de sinais digitais através dos protocolos de comunicação I2C e SMBus.

Uma característica importante do OPT3007 é a sua capacidade de rejeição infravermelha, o que o torna capaz de medir a luz com uma resposta espectral que corresponde à sensibilidade do olho humano. Além disso, o sensor é menos suscetível a interferências de partículas não ideais e micro sombras, garantindo medições mais precisas e confiáveis.

Para criar experiências de iluminação ideais para humanos, os sensores de luz ambiente são preferidos aos fotodiodos e fotoresistores. O OPT3007 é capaz de medir a luz semelhante à percepção humana sob condições de alta iluminação infravermelha, como halogênio ou fontes de luz solar.

Diagrama de blocos do OPT3007

O sensor deve medir o mesmo espectro de luz que o ser humano vê para criar condições ópticas ideais para os seres humanos. O OPT3007 também possui uma rejeição de raios infravermelhos para representar com precisão a experiência humana.

Para a condição de iluminação fornecida, o OPT3007 pode prever automaticamente a faixa ideal de escala total com um recurso de configuração automática de faixa de escala completa.

As interfaces I2C e SMBus são compatíveis com OPT3007. Os dois pinos -SCL clock pin e SDA open-drain bidirecional data pin, são usados para conectar o OPT3007 ao barramento.

Este sensor opera como um dispositivo escravo para I2C e SMBus. Para se comunicar com o sensor, o mestre primeiro inicia um comando de partida I2C. Usando um endereço escravo de sete bits 1000101, o mestre endereça o dispositivo escravo.

Diagrama de circuito

No diagrama do circuito, é apresentada a descrição da medição da luz ambiente utilizando o OPT3007, que é montado em um PCB flexível. Essa abordagem é ideal para aplicativos que requerem controle com base na luz ambiente. O OPT3007 oferece duas categorias de interface: interface elétrica e interface óptica.

Os pinos I2C SDA e SCL são utilizados para estabelecer a conexão do sensor com um microcontrolador. Em uma interface elétrica, esses pinos SDA e SCL são conectados ao mesmo pino do microcontrolador. Resistores pull-up são conectados entre a fonte de alimentação e os pinos SDA e SCL, e a escolha desses resistores pode ser otimizada para equilibrar velocidade, potência, imunidade a ruídos e outros requisitos do sistema.

Práticas de layout adequadas devem ser aplicadas para minimizar o acoplamento e o ruído nas linhas de comunicação. O ruído pode ser introduzido nas linhas de comunicação de duas maneiras: acoplamento capacitivo entre as linhas de comunicação e comutação de fontes de ruído presentes no sistema. Em ambientes ruidosos, é importante proteger as linhas de comunicação para evitar a entrada de ruído no sistema.

No circuito, o OPT3007 é montado em um PCB flexível com um recorte que permite a iluminação direta do sensor pela luz ambiente. As dimensões e tolerâncias desse recorte podem afetar o desempenho do campo de visão óptico do sistema. O campo de visão é definido como o ângulo no qual a resposta angular é 50% do valor máximo de resposta do sistema. O campo de visão do sistema depende do eixo de rotação.

Descrição do pino de OPT3007

O OPT3007 está disponível como um pacote Picostar ultra pequeno de 6 pinos. A descrição do pino deste IC é a seguinte.

A1 é o pino terra GND.
B1 é o pino sem conexão NC.
C1 é o pino VDD da fonte de alimentação. Uma tensão de 1,6 V a 3,6 V é fornecida a este pino.
A2 é o pino de relógio I2C SCL. É um pino de entrada digital. Este pino é conectado a uma fonte de alimentação que varia de 1,6 V a 5,5 V através de um resistor de 10 kΩ.
O pino B2 é o pino sem conexão NC.
C2 é o pino de entrada/saída digital SDA. É o pino de dados I2C. Este pino é conectado à fonte de alimentação através de um resistor de 10 kΩ.

Especificações do OPT3007

As especificações do sensor de luz ambiente ultrafino OPT3007 são as seguintes:

OPT3007 é um medidor de lux que mede a intensidade da luz visível.
A faixa de medição deste sensor é de 0,01 lux a 83k lux.
Este sensor possui um recurso de configuração automática de escala completa.
Faixa dinâmica efetiva de 23 bits com faixa de ganho automática também está presente neste sensor.
Este sensor funciona com uma corrente operacional baixa de 1,8µA.
A faixa de temperatura operacional do OPT3007 é de -40°C a 85°C.
OPT3007 fixou endereços I2C.
Este sensor possui uma ampla faixa de alimentação de 1,6 V a 3,6 V.
A filtragem óptica de precisão está presente neste sensor para corresponder à resposta fotópica do olho humano.
Este sensor contém E/S tolerante a 5,5Vhandeld.
OPT3007 tem um fator de forma pequeno.
VDD para alimentação de tensão de terra para este IC está na faixa de -0,5 V a 6 V.
Este sensor está disponível como um pacote Picostar ultra pequeno.

Formulários

As aplicações do OPT3007 são as seguintes-

Devido ao seu tamanho ultra pequeno, este sensor é usado em smartwatches e eletrônicos vestíveis.
Câmeras.
Computadores tablet e notebook.
Este sensor é usado para controlar a luz de fundo da tela.
Os sistemas de controle de iluminação também fazem uso desse sensor.
Este sensor também é aplicado para bandas de fitness de saúde.
OPT3007 pode ser usado como um substituto para fotodiodos e fotoresistores.

CI alternativo

Alguns dos IC que podem ser usados como alternativa ao OPT3007 são OPT3004, OPT3006, OPT3002, OPT301, etc…

OPT3007 é um wafer fino de silício ativo. Não contém nenhuma proteção mecânica ou reforço. Portanto, este sensor deve ser manuseado com o devido cuidado. Mantenha a superfície óptica do dispositivo limpa de quaisquer impressões digitais, condutas, etc…

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