Texas Instruments OPT3005環(huán)境光傳感器 (ALS) 是一款單芯片照度計，可測量人眼可見光的強度。OPT3005具有強大的紅外抑制和精確的光譜響應特性，無論什么光源，還是850nm或940nm主動照明的雜散光，都能準確測量人眼可見光的強度。當工業(yè)設計要求在深色玻璃下安裝傳感器時，特別是850nm或940nm NIR主動照明的雜散光，極端紅外抑制有助于保持高精度。這些系統(tǒng)通常有來自保護玻璃的諸多NIR雜散光反射，可影響光傳感器測量。OPT3005的精密光學濾波經(jīng)過驗證，可適應這種NIR雜散光反射，并真正測量人眼感知的環(huán)境光。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments OPT3005環(huán)境光傳感器 (ALS)數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments OPT3005設計用于為人類創(chuàng)造光體驗的系統(tǒng)。它是光電電阻器、光電二極管或其他具有較小人眼匹配和紅外抑制能力的環(huán)境光傳感器的首選替代品。憑借內(nèi)置的滿量程設置功能，無需手動選擇滿量程范圍即可在20mlux至166klux范圍內(nèi)進行測量。該功能允許在23位有效動態(tài)范圍內(nèi)進行光測量。

特性

精確光學濾波，匹配人眼
- 在較大的入射角范圍內(nèi)抑制 99.99+% 近紅外 (NIR) 光（4+色階）
內(nèi)置自動滿標度照度范圍選擇邏輯，可根據(jù)輸入光條件切換測量范圍，范圍之間具有良好的增益匹配
測量（20mlux至 167klux）
12種二進制加權(quán)滿量程范圍設置
- 范圍間匹配：<>
23位有效動態(tài)范圍，具有自動增益范圍
低工作電流：1.8μA（典型值）
工作溫度范圍：–40°C至+85°C
寬電源電壓范圍：1.6V至3.6V
可耐受5.5V電壓的I/O
靈活的中斷系統(tǒng)
小尺寸
- 2.1mm × 1.9mm × 0.6mm for SOT-5X3封裝

功能框圖

德州儀器OPT3005環(huán)境光傳感器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述與核心特性

OPT3005是德州儀器(TI)專為視頻監(jiān)控攝像頭設計的精密環(huán)境光傳感器(ALS)，具有以下突出特性：

?人眼匹配光譜響應?：
- 精確光學濾波匹配人眼視覺曲線
- 對850nm和940nm近紅外(NIR)光的抑制達到99.99%以上（超過4個數(shù)量級）
?自動量程切換?：
- 內(nèi)置全自動量程選擇邏輯
- 12個二進制加權(quán)全量程設置，范圍間匹配誤差<0.2%
?寬動態(tài)范圍?：
- 測量范圍：20mlux至167klux
- 23位有效動態(tài)范圍（自動增益調(diào)節(jié)）
?超低功耗?：
- 工作電流僅1.8μA（典型值）
- 工作電壓范圍：1.6V至3.6V

二、關鍵技術(shù)創(chuàng)新

2.1 精密光學濾波技術(shù)

OPT3005采用特殊光學濾波設計：

光譜響應曲線精確匹配人眼光譜響應（見圖1）
極端抑制850nm/940nm紅外光，即使在寬入射角范圍內(nèi)（±85°）
適用于帶有主動NIR照明的場景（如夜視攝像頭）

2.2 智能量程管理系統(tǒng)

?自動量程模式?（RN[3:0]=1100b）：
- 自動選擇最佳測量量程
- 10ms快速量程評估
- 量程間無縫切換
?手動量程模式?：
- 12個固定量程可選（0000b-1011b）
- 可通過ME位屏蔽指數(shù)輸出簡化處理

三、電氣特性與性能參數(shù)

3.1 基本規(guī)格

參數(shù)	最小值	典型值	最大值	單位
工作電壓	1.6	3.3	3.6	V
工作溫度	-40	25	85	°C
靜態(tài)電流	-	1.8	2.5	μA
轉(zhuǎn)換時間	100	800	-	ms

3.2 光學性能

線性度誤差：<2%（>80lux時）
溫度漂移：0.06%/°C（2000lux時）
半功率角：57°

四、接口與寄存器配置

4.1 I2C接口特性

支持標準/快速/高速模式（最高2.6MHz）
4個可選地址（通過ADDR引腳配置）
集成28ms總線超時保護

4.2 關鍵寄存器

? 結(jié)果寄存器（00h） ?：
- 4位指數(shù)(E[3:0])+12位尾數(shù)(R[11:0])
- 照度計算公式：lux = 0.02 × (2^E[3:0]) × R[11:0]
? 配置寄存器（01h） ?：
- 工作模式控制（M[1:0]）
- 中斷配置（L/POL/FC[1:0]）
- 默認值：C810h
? 上下限寄存器（02h/03h） ?：
- 窗口比較功能
- 支持透明和鎖存兩種中斷模式

五、典型應用設計

5.1 暗窗補償方案

測量標準光源下窗口透射率（如熒光燈1000lux→73lux）
計算補償系數(shù)：7.3%
應用補償公式：實際照度=測量值/7.3%

5.2 布局建議

光學部分：
- 保持傳感器表面清潔
- 避免金屬部件靠近感光區(qū)域
- 視場角設計≥±45°
電氣部分：
- 電源旁路電容靠近VDD引腳
- I2C線路走線盡量短
- 熱焊盤接地處理

六、應用場景

網(wǎng)絡IP攝像頭自動曝光控制
視頻門鈴環(huán)境光檢測
帶主動NIR照明的安防系統(tǒng)
工業(yè)/家居照明控制

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