Датчик излучения Советский патент 1991 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения.

Цель изобретения - повышение чувствительности датчика.

На чертеже изображена электрическая схема датчика излучения

Датчик со держит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого через резистор 2 соединен с выходом операционного усилителя, а неинвертирующий вход - через резистор 3 соединен с шиной нулевого потенциала, а через резистор 4 - с выходом операционного усилителя, диод 5, анод которого подключен к выходу операционного усилителя, а катод - к инвертирующему входу, фотодиод 6, катод которого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, а анод - к источнику отрицательного смещения.

Датчик работает следующим образом, После включения питания на выходе операционного усилителя устанавливается положительное напряжение, которое открывает диод 5 и осуществляет через него заряд барьерной емкости фотодиода 6. После заряда барьерной емкости фотодиода 6 до положительного напряжения относительно корпусной шины напряжение на выходе операционного усилителя становится отрицательным, диод 5 запирается и процесс заряда барьерной емкости фотодиода прекращается. Падающий на фотодиод поток излучения вызывает появление тока через фотодиод 6, который разряжает

О 00 Ю 4

ON СО

барьерную емкость. При разряде барьерной емкости фотодиода б до напряжения, определяемого резисторами 3 и 4 положительной обратной связи, напряжение на выходе операционного усилителя вновь становится положительным, и процессы заряда и разряда барьерной емкости фотодиода повторяются. В результате чередования тактов заряда и разряда барьерной емкости фотодиода на выходе операционного усилителя наблюдаются импульсы, период следования которых равен сумме времени заряда и разряда емкости. При увеличении потока излучения, падающего на фотодиод, время разряда барьерной емкости фотодиода 6 уменьшается и частота следования импульсов возрастает наоборот.

Датчик излучения характеризуется высокой чувствительностью, низкой стоимостью, надежностью и простотой реализации, обусловленными применением серийных элементов, легкостью сопряжения со средствами вычислительной техники.

Предлагаемый датчик может быть ис- пользован в устройствах для измерения потоков оптического излучения в лабораторных и полевых условиях.

Формула изобретения Датчик излучения, содержащий фотодиод, анод которого соединен с отрицательным полюсом источника питания, а катод с инвертирующим входом усилителя, охваченного положительной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены диод и резистор, каждый из

которых включен между выходом и инвертирующим входом усилителя, при этом положительная обратная связь выполнена в виде двух резисторов, первый из которых включен между выходом усилителя и его неинвертирующим входом, а второй - между общей шиной и неинвертирующим входом усилителя, к инвертирующему входу которого подключен катод диода.

Изобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения. Целью изобретения является повышение чувствительности датчика излучения, вырабатывающего выходной сигнал в виде последовательности электрических импульсов, частота которых увеличивается при увеличении падающего потока излучения. Поставленная цель достигается тем, что выход операционного усилителя соединяется с корпусной шиной двумя последовательно включенными резисторами, общая точка которых подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, а инвертирующий вход операционного усилителя через полупроводниковый диод, анод которого соединен с выходом операционного усилителя, замкнут на его выход. Таким образом создаются условия для возникновения в датчике автоколебаний, частота которых зависит от длительности заряда и разряда барьерной емкости фотодиода через его сопротивление постоянному току. 1 ил.

4 -d

СГ

W-