智能灯光传感器 浅谈智能照明领域的那些传感器｜社区原创

浅谈智能照明领域的那些传感器｜社区原创

照明，是人们工作和生活中不可或缺的一部分。为了拥有舒适的照明环境并达到良好的节能效果，人们一直在追求智能、低碳的照明方式。

近些年，伴随万物互联时代的到来，物联网、大数据以及计算机技术快速发展，照明产品正由传统单一的照明功能转变为智能照明系统，未来将朝向绿色化、智慧化、远程化等方向发展。

要实现智能照明，首先需要通过应用感知层获得准确的数据，这其中，传感器技术起到了至关重要的作用。不同的照明应用领域适用不同的传感器，以保证数据采集的准确性和全面性。下面就让我们浅谈一下各种传感器特性与应用。

1、红外传感器

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红外传感器是以红外感应技术为基础来进行数据处理的一种传感器，依靠探测人体发射的红外线进行工作。当有人进入探测区域内，人体的红外辐射会通过部分镜而聚集，传感器的热释电元件接受到红外辐射温度发出变化，会向外释放电荷，随即可做出相应的照明智能控制，做到人来灯亮。

红外传感器是被动型的温度敏感器件，对应用的环境温度要求不高，灵敏度较高且光谱效应宽，外形小巧美观，安装方便，轻松实现智能响应、节能减碳、延长使用寿命等功能，因此大量应用于照明行业。

2、雷达传感器

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雷达传感器是利用电磁波探测目标的电子设备，通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、角度等信息。雷达传感器能准确对运动目标进行高灵敏检测，当人体靠近时，自动唤醒照明控制系统。

雷达传感技术具有抗环境干扰能力强、性能稳定可靠等优点，可以满足电池供电等应用场景的超低功耗需求，更重要的是能穿透衣服、木板、塑料、玻璃等物体，不受雨、雪、灰尘等外部环境条件的影响，全天候感知，从而有效降低照明用电量，减少能源浪费，是传统红外热释电传感器升级换代的首选。

3、照度传感器

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照度传感器根据环境灯光的变化，采用电子元器件将可见光转化成电信号，从而控制照明系统。照度传感器主要用于对天然采光的补偿或利用，若能从窗户或天空获得充足的自然光，关闭电灯或降低电力消耗；反之则开启。这样既可利用日光在室内产生的光影变化效果和色温变化效果，又可以保障照度控制在一定范围内，维持室内光环境的和谐，多见于大面积玻璃窗楼宇内办公室照明的控制。

利用照度传感器调整后的亮度往往不仅能符合要求，还会节省大量的电能，符合现在节能减排的时代要求。

综上所述，三款传感器的比较：

照明设备在我们的生活中随处可见，每个照明场景都需要安装与之对应的传感器来实现信息收集和传递。除以上传感器之外，还有声控传感器、温度传感器等。我们通过物联网技术将各类传感器与无线通信深度结合，产生联动控制，轻松实现照明系统的智能化，为人类提供高品质照明环境的同时实现节能减碳，这正是智能照明技术发展的趋势。

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LED智能照明六种常用传感器，你知道多少

物联网时代，小小的灯泡也在发生大大的变化，经过各种传感器的加持，智能照明让生活有了更便捷和多彩的方式，各种传感器的创新也在不断激发消费新需求和新体验。

传感器作为信号采集和机电转换的器件，其机电技术已相当成熟，近几年来，传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步迈进。

光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与LED照明灯具组成一个智能控制系统，传感器将采集来的各种物理量信号转换成电信号，可以经由集成电路化的AD(模数)转换器、MCU(微控制器)、DA(数模)转换器对所采集的信号进行智能化处理，从而控制LED照明灯具开启和关闭。并可以籍此在MCU上设定各种控制要求，控制LED灯的开关时间、亮度、显色、多彩变幻，从而达到智能照明控制的目标。

1、 光敏传感器

光敏传感器是比较理想的因天亮、天暗(日出、日落)时照度变化而能控制电路自动开关的电子传感器。

光敏传感器可根据天气、时间段和地区自动控制LED照明灯具开闭。在明亮的白天通过减少其输出功率来降低耗电量，与使用荧光灯时相比，面积为200平米的便利店最大可降低53%的耗电量，寿命也长达约5～10万小时。一般情况下，LED照明灯具的寿命为4万小时左右；发光的颜色也可采用RGB多彩变幻的方式，使灯光更多彩，气氛更活跃。

2、红外传感器

红外传感器是靠探测人体发射的红外线而工作的。主要原理是：人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光透镜增强后聚集到热释电元件PIR(被动式红外)探测器上，当人活动时，红外辐射的发射位置就会发生变化，该元件就会失去电荷平衡，发生热释电效应向外释放电荷，红外传感器将透过菲涅尔滤光透镜的红外辐射能量的变化转换成电信号，即热电转换。

在被动红外探测器的探测区内无人体移动时，红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人探测区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异，信号被采集后与系统中已存在的探测数据进行比较以判断是否真的有人等红外线源进入探测区域。

被动式红外传感器有三个关键性的元件：菲涅尔滤光透镜，热释电红外传感器和匹配低噪放大器。菲涅尔透镜有两个作用：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射在PIR上：二是将探测区内分为若干个明区和暗区，使进入探测区的移动物体/人能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。一般还会匹配低噪放大器，当探测器上的环境温度上升，尤其是接近人体正常体温(37℃)时，传感器的灵敏度下降，经由它对增益进行补偿，增加其灵敏度。输出信号可用来驱动电子开关，实现LED照明电路的开关控制。

3、 超声波传感器

与红外传感器应用相仿的超声波传感器近年在自动探测移动物体中得到更多的应用。超声波传感器主要利用多普勒原理，通过晶振向外发射超过人体能感知的高频超声波，一般典型的选用25～40kHz波，然后控制模块检测反射回来波的频率，如果区域内有物体运动，反射波频率就会有轻微的波动，即多普勒效应，以此来判断照明区域的物体移动，从而达到控制开关的目的。

超声波的纵向振荡特性，可以在气体、液体及固体中传播，且其传播速度不同；它还有折射和反射现象，在空气中传播频率较低、衰减较快，而在固体、液体中则衰减较小、传播较远。超声波传感器正是利用超声波的这些特性。超声波传感器有敏感范围大，无视觉盲区，不受障碍物干扰等特点，已经被证明是检测小物体运动最有效的方法。因此与LED灯具组成系统可灵敏控制开关。由于超声波传感器灵敏度高，空气振动、通风采暖制冷系统及周围邻近空间的运动都会引起超声波传感器产生误触发，所以超声波传感器需要及时校准。

4、 温度传感器

温度传感器NTC(负温度系数)做LED灯具的过温保护被比较早的广泛应用。LED灯具如采用大功率LED光源，就必须采用多翼的铝散热器，由于室内照明用的LED灯具本身空间很小，散热问题到目前还是最大的技术瓶颈之一。

5、 声控传感器

由声音控制传感器、音频放大器、选择频道电路、延时开启电路及可控硅控制电路等组成的声控传感器。

以声音对比结果来判断是否要启动控制电路，用调节器给定声控传感器的原始值设定，声控传感器不断地将外界声音强度与原始值做比较，当超过原始值时向控制中心传达“有音”信号，声控传感器在楼道及公共照明场所得到广泛的应用。

6、 微波感应传感器

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