Diseño de un circuito detector de luz de amplio rango

Estoy buscando algunos consejos para diseñar un circuito detector de luz.

Las prioridades son que el circuito sea simple (tanto en pocas partes como relativamente fácil de entender), bastante económico y que pueda dar una estimación aproximada del nivel de luz.
Debería ser capaz de diferenciar claramente entre la noche, la luz de la mañana, un día nublado, la luz solar directa, etc. No es estrictamente necesario mucho más, pero sería una ventaja muy agradable. (Esto es para un circuito simple de temperatura/monitor de luz/registrador de invernadero).
Analógico o digital realmente no importa (la placa tiene un microcontrolador con un ADC), pero supongo que cualquier cosa, excepto las soluciones estándar, es analógica.

No estoy muy seguro de por dónde empezar, o incluso qué clase de fotodetector usar. Dado que el ancho de banda es completamente irrelevante (necesito una lectura cada pocos minutos), supongo que la especificación más importante es qué tan amplio es el rango de lux que pueden manejar.

También agradecería alguna información sobre la sensibilidad al ruido. Dada la (falta de) precisión requerida, ¿debo tener cuidado con los terrenos analógicos/digitales separados, etc., para que las mediciones del extremo inferior sigan siendo correctas?
La alimentación externa provendrá de una fuente de conmutación, pero primero hay un LDO en la placa. Sin embargo, el resto de la placa es digital (microcontrolador, sensores de temperatura, chip SPI Ethernet).

Respuestas (1)

Difícilmente puede pensar en algo más simple que un fotodiodo o un fototransistor: coloque una resistencia en serie y tendrá un voltaje proporcional al nivel de luz. El valor de la resistencia establece la sensibilidad. En el pasado, he usado el SFH3410 para esto varias veces.

Desea un fototransistor con una curva de sensibilidad similar a la del ojo. La mayoría de los fototransistores están clasificados para un rango de luz limitado, como el SFH3410, que solo se especifica entre 10 lux y 1000 lux. También lo he usado para niveles de hasta 1 lux, y todavía era lineal en ese nivel.

Para niveles más altos (la luz solar directa en verano puede superar los 100 000 lux), sugeriría usar un segundo fototransistor donde coloque un filtro ND (densidad neutra) frente a él. Un filtro del 99 % reducirá los 100 000 lux a 1000 lux, por lo que puede medir los niveles de luz más altos con el segundo fototransistor.

Interesante idea con el filtro ND. Sin embargo, ¿dónde compraría uno tan pequeño (por poco dinero)? Estaba pensando en soluciones de salida logarítmica, pero no estoy seguro de cómo construir una.
@exscape - oh-oh, él los quiere baratos :-(. Bueno, puede obtener filtros ND fotográficos por 15 dólares, pero un 1.8 ND (eso es una reducción del 98.5 %) será bastante caro, incluso de marcas de gama baja (digamos 50 dólares). La razón es que los filtros tienen que ser uniformes en un alto grado, pero para su aplicación eso no es necesario. Además, solo necesita un cm cuadrado. Intentaría obtener una pequeña muestra de una hoja, o un rechazo El bricolaje de un trozo de tela también puede funcionar.