Mikä on valoanturi?

Valoanturi, kuten nimestä voi päätellä, on laite, jota käytetään valon havaitsemiseen. Valotunnistimia on monia erilaisia, joista jokainen toimii hieman eri tavalla. Esimerkiksi valokenno tai valovastus on pieni anturi, joka muuttaa vastustaan, kun siihen paistaa valo; niitä käytetään monissa kulutustavaroissa valon voimakkuuden määrittämiseksi. Ladattu kytketty laite (CCD) kuljettaa sähköisesti ladattuja signaaleja, ja sitä käytetään valokennona digitaalikameroissa ja pimeänäkölaitteissa. Valomonistimet havaitsevat valon ja kertovat sen.

Näitä antureita sisältävillä laitteilla on monia käyttötarkoituksia tieteellisissä sovelluksissa, mutta niitä löytyy myös tavaroista, joita ihmiset kohtaavat päivittäin. Yksinkertainen valoanturi voi olla osa turva- tai turvalaitetta, kuten murtohälytin tai autotallin ovenavaaja. Tämäntyyppiset laitteet toimivat usein loistamalla valonsäteen anturista toiseen; jos valo keskeytyy, kuuluu hälytys tai autotallin ovi ei sulkeudu.

Monet nykyaikaiset elektroniikkalaitteet, kuten tietokoneet, matkapuhelimet ja televisiot, käyttävät ympäröivän valon antureita automaattisesti näytön kirkkauden säätämiseen erityisesti hämärässä tai kirkkaassa valossa. Ne voivat havaita, kuinka paljon valoa huoneessa on, ja nostaa tai alentaa kirkkautta käyttäjän kannalta mukavammalle tasolle. Valoantureita voidaan käyttää myös sytyttämään valot automaattisesti kodin tai yrityksen sisällä tai sen ulkopuolella pimeällä.

Useimmissa jälleenmyyjäpaikoissa olevat viivakoodiskannerit toimivat valoanturitekniikalla. Skannerin lähettämä valo valaisee viivakoodin, jonka anturi lukee ja purkaa. QR -koodit toimivat suunnilleen samalla tavalla, vaikka ne sisältävät enemmän tietoa ja ne voidaan yleensä lukea älypuhelimella, jos käyttäjä on ladannut koodinlukijan.

Vaikka jotkin valosensoreita käyttävät tuotteet ovat olleet käytössä jo useita vuosia, nämä anturit ovat yhä tärkeämpiä erityisesti infrapunatekniikan avulla. Lämminveriset eläimet, mukaan lukien ihmiset, lähettävät lämpöä, joka voidaan nähdä infrapunavalona. Tämä energia voidaan havaita käyttämällä infrapuna-valon antureita kertomaan, milloin henkilö kulkee ohi, toisin kuin toisen, ei-ihmisen liikkeen aktivoima.

Liikeaktivoituja valoantureita, jotka tunnistavat infrapunan, löytyy esimerkiksi ruokakaupoista. Kun ostaja kävelee ohi, näyttökotelon anturi tunnistaa, että henkilö on ohi, ja valot ovat päällä. Valot himmenevät, kun kotelon edessä ei ole asiakasta, ja myymälä säästää energiakustannuksissa. Monet vähittäiskauppiaat ja yritykset käyttävät samanlaista tekniikkaa valojen ohjaamiseen huoneissa, jotka eivät ole jatkuvassa käytössä, kuten kokoushuoneissa tai vessoissa.
Valoantureilla on edelleen monia käyttötarkoituksia tieteessä yksinkertaisimmista tieteellisistä kokeista uusimpiin läpimurtoihin avaruudessa, lääketieteessä ja robotiikassa. Robotit voivat esimerkiksi käyttää valotunnistimia “nähdäkseen” huoneen ja liikkua sen ympärillä, havaitakseen esineitä havaitsemalla, kuinka valo pomppii niistä pois. Kuituoptiikkatekniikan parannukset tuovat todennäköisesti vielä enemmän läpimurtoja, koska tämä tekniikka voi mitata valoa ja lähettää signaaleja äärimmäisissä olosuhteissa tai syrjäisissä paikoissa, joissa sähköä ei ole saatavilla.