光强度的确定至关重要，例如在设计照明时 房间或准备拍照。 在物联网（IoT）时代，确定光照强度对于所谓的智能农业也起着重要作用。 在这种背景下，一个关键任务是监测和控制重要的植物参数，以促进植物最佳生长并加速光合作用。

因此，光是 最重要的因素之一。 大多数植物通常吸收可见光谱中红色、橙色、蓝色和紫色波长的光。 光谱中绿色和黄色波长的光通常会被反射，对植物生长的贡献很小。 通过控制不同生长阶段的光谱部分和光照强度，可以最大化生长，最终提高产量。

图 1 显示了用于测量的电路设计 植物光合作用实验中可见光谱范围内的光强度。 这里使用三种不同颜色的光电二极管（绿色、红色和蓝色），它们响应不同的波长。 现在可以使用光电二极管测量的光强度来根据特定植物的要求控制光源。

图 1. 用于测量光强度的电路设计

所示电路由三个精密电流电压转换器（跨导放大器）组成，其中一个用于 每种颜色（绿色、红色和蓝色）。 电流电压转换器的输出连接到 Σ-Δ 模数转换器 (ADC) 的差分输入，从而将测量值作为数字数据提供给微控制器进行进一步处理。

将光强度转换为电流

根据光的强度，或多或少的电流将流过光电二极管 。 电流与光强之间的关系近似线性，如图2所示。图中显示了红色（CLS15-22C/L213R/TR8）、绿色（CLS15-22C/L213G/TR8）的输出电流与光强的特性曲线。 和蓝色 (CLS15-22C/L213B/TR8) 光电二极管。

图 2. 电流与光的特性曲线 红、绿、蓝光电二极管的强度

但是，红、绿、蓝二极管的相对灵敏度不同，因此每个二极管的增益 阶段必须通过反馈电阻器 R_FB 单独确定。 为此，必须从数据表中获得每个二极管的短路电流 (I_SC ))，然后由其确定工作点处的灵敏度 S (pA/lux) 。 r_FB 计算如下：

_VFS，P-P 表示所需的完整输出电压范围（满量程、峰峰值）； INT_MAX 表示最大光强度，直射阳光下为 120,000 lux。

电流电压转换

高质量电流电压转换要求运算放大器的偏置电流尽可能小，因为 光电二极管的输出电流在皮安范围内，高偏置电流会导致相当大的误差。 失调电压也应该非常小。 ADI 的 AD8500 非常适合此类应用，典型偏置电流为 1 pA，失调电压最大为 1 mV。

< p>模数转换为了进一步处理测量值，光电二极管电流被转换为电压，该电压必须为 作为数字值提供给微控制器。 为此，可以使用具有多个差分输入的 ADC，例如 16 位 ADCAD7798。 因此，测量电压的输出代码如下：

包含在其中

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