高精度照度计设计：基于硅光电池与自动量程转换

"该资源是一篇关于高精度照度计设计的硕士学位论文，作者为侯文辉，专业为通信与信息系统，指导教师为李明伟。论文主要探讨了如何设计一款基于单片机AT89C51的高精度、低成本、具有自动量程转换功能的数显照度计。文中详细介绍了照度计的核心组件——硅光电池，以及相关的电路设计，如电流电压变换器、自动量程转换电路、显示电路和标度变换方式。" 在照度计的设计中，硅光电池扮演了关键角色，它作为光电转换的探头，具有宽光谱响应范围、快速响应时间、高光电转换效率和大PN结面积。为了提高测量精度，论文中提到了采用带滤光器和余弦修正器的独立光探头，以符合余弦定律，扩大测量范围。此外，论文还着重讨论了以下几个技术要点： 1. 电流电压变换器：利用运算放大器构建电流电压变换器，确保光电转换的线性关系。这能消除零负载效应，并将短路电流通过反馈电阻转换为电压，相当于在负载电阻上形成压降，从而提高测量的准确度。 2. 自动量程转换电路：针对可见光照射硅光电池产生的光电流范围广泛，设计采用了MAXIM公司的4602模拟开关，以小通道电阻实现不同量程之间的切换，这一过程由单片机控制，保证了A/D转换的精度。 3. 显示电路：选择TCL602A液晶显示模块，避免了LED显示可能对测量结果的影响，因为LED自身发光会干扰照度测量。 4. 标度变换方式：采用软件控制进行标度变换，减少了硬件控制的成本和占用空间，同时解决了硬件变换信号不准确且易受环境因素影响的问题。 论文最后还提出了抗干扰的具体策略，以确保照度计性能的稳定性。通过实验验证，该系统设计合理，测量范围、分辨率和光谱响应误差均达到了设计预期。 关键词：硅光电池、量程转换、A/D转换、单片机 这篇论文详细阐述了高精度照度计的硬件设计和软件策略，对于理解和开发类似设备的工程师来说，提供了宝贵的理论和技术参考。