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XIV Lighting LIGHTING 20 - GIUGNO-LUGLIO 2019 Lo sviluppo dei sensori di luce ambientale per il mercato dei dispositivi indossabili ha creato nuove opportunità per l’analisi dei dati sanitari e per il rilevamento e il mo- nitoraggio di quelli mobili. Gli ultimi sviluppi, in partico- lare nell’ambito dei rivelatori ottici e sul miglioramento dei rivestimenti che effettuano il filtraggio della luce am- bientale per adattarla alla curva di efficienza luminosa dell’occhio umano, hanno avuto una grande influenza sui metodi di analisi sanitaria. L’ottimizzazione dei foto- diodi in termini di dimensione dei chip e sensibilità spet- trale sta facendo nascere tante nuove applicazioni IoT fra cui gli alimentatori a energia solare autosufficienti e, grazie alla semplificazione e alla miniaturizzazione dei sistemi di misura, anche per quanto concerne le attrez- zature da laboratorio specializzate con alimentazione autonoma. Premessa tecnica I sensori di luce ambientale sono dispositivi optoelettro- nici che consentono la conversione fisica diretta della luce in energia elettrica, sotto forma di foto-corrente. Alcuni dei più diffusi metodi di analisi sanitaria, fra cui il rilevamento del battito cardiaco, delle pulsazioni o della pressione sanguigna, si basano sul principio dell’effetto fotoelettrico. Il comportamento elettrico dei sensori di luce è determinato dall’energia fornita dai fotoni irra- diati E = h * v. Tecnicamente questi sensori sono fabbricati con fotodio- di composti da più strati di silicio drogato coperti sul lato superiore da un rivestimento che svolge la funzione di filtro pensato per limitare la risposta spettrale alle con- dizioni d’utilizzo. Il rivestimento riduce efficacemente le interferenze della luce UV sotto i 400 nm e dell’infra- rosso sopra i 650 nm garantendo la miglior precisione possibile nelle misure. Il punto operativo dei fotodiodi viene calibrato in con- dizioni di tensione inversa e ciò significa che i portatori di carica generati possono passare attraverso gli strati del fotodiodo una sola volta. Il vantaggio è una corren- te residua molto bassa, per esempio I D = 2 nA con V R = 5 V, che comporta una maggior larghezza di banda dinamica in termini di sensibilità luce/buio. In questo modo l’efficienza in corrente aumenta insieme all’area di misura mentre il tasso d’errore sui segnali catturati dal sensore viene limitato alle condizioni di scarsa illu- minazione. Panoramica sui differenti tipi di sensori di luce ambientale Il portafoglio di sensori di luce ambientale (ALS) Ever- light può essere suddiviso in tre classi: fotodiodi (PD), fo- todiodi con amplificatore integrato (PDIC) e fototransi- stor (PT). Un rappresentante della classe dei fotodiodi è l’ALS-PD70-01C a montaggio superficiale, che viene pro- posto con un package SMD piatto in grado di produrre un’intensità luminosa E V di 100 Lux con una corrente I L di 1,1 µA e con una lunghezza d’onda per la sensibilità di picco p pari a 630 nm. L’applicazione preferita per que- sti PD è la retroilluminazione dei display dei dispositivi mobili come cellulari e PDA nei quali consente di rispar- miare energia e offre un’ampia temperatura d’esercizio Sensori di luce ambientale per il settore dei dispositivi indossabili Nuove opportunità per il rilevamento e il monitoraggio dei dati per analisi sanitarie Christian Merfort Business Development Infrared & Optocoupler Everlight Electronics Europe La serie Everlight ALS-PD50-42C è ideale per le misure delle pulsazioni cardiache nelle applicazioni indossabili per il fitness