Устройство для измерения освещенности Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСВЕЩЕННОСТО

/ I Изобретение относится к технике измерения светового излучения и может быть использовано в фотометрии, в частности в устройствах для измерения величин освещенности или свето вого потока, в устройствах регулирования зкспозиции, телеметрии, системах регулирования и т.п. Известно устройство для измерения освещенности, содержащее фотодиод и усилитель, в которых для исключекия влияния темнового тока фотодат- чик работает в .режиме короткого замыкания р Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения освещенности, содержащее фотодиод, связанный с входом неинвертирующего усилителя f2 Недостаточная точность измерений обусловлена влиянием последовательно соединенной с фотодатчиком цепи. Цель изобретения - повышение точности работы. Для достижения указанной цели в предложенное устройство для измерения освещенности, содержащее фото- диод, связанный с входом неинвертирующего усилителя, введены резистив- ный делитель и полевой транзистор, включенный по схеме с обпщм истоком. Выход неинвертирующего усилителя через делитель связан с затвором полевого транзистора, сток которого связан с фотодиодом. На чертеже изображена схема устройства i Устройство содержит фотодиод 1, соединенный анодом со стоком полевого транзистора 2, подключенного через стоковый резистор 3 к источнику ЭДС - Е по схеме с общим истоком. Катод фотодиода 1 подсоединен к входУ усилителя 4, выход которого/ являющийся одновременно выходом устройства, соединен с входом инвертирующего усилителя 5 с регулируешм козффициентом передачи. Выход последнего соединен сконцом резистора 6, который совместно с резистором 7 образует резистивный делитель напряжения, средняя точка которого связана с затвором полевого транзистора 2, а другой конец резистора 7 - с источником ЭДС + Е. Последовательно соединенные усилители 4 и 5 представляют собой неинвертирующий усилитель Устройство работает следующим образом. При отсутствии светового потока,т.е. затемненном фотодиоде 1 напряжение на выходе устройства (усилителя 4) близко к нулю или равно ему, что определяется параметрами усилите ля тока. Напряжение на выходе усилит ля. 5 также мало, т.е. через резистив ный делитель.(6 и 7) к затвору транзистора 2 прикладывается часть напря жения источника ЭДС + E что вызывает запирание транзистора 2. При этом к фотодиоду, подключенному к стоку транзистора 2 через резистор 3, прикладывается полное напряжение источника ЭДС -Е. . При освещенности фотодиода 1 на выходе усилителя тока 4 появляется напряжение, пропорциональное току фотодиода. Выходное напряжение устройства по цепи обратной связи через усилитель 5 на конец резистора 6. При этом напряжение от усилителя 5 напра лено встречно напряжению от источник ЭДС +Е, к которому подсоединен конец резистора 7 на середине делителя и, следовательно, на затворе транзисто ра 2 запирающее напряжение уменьшает ся по мере открывания транзистора 2. Падение напряжения на резисторе 3 увеличивается, а напряжеьше, прило,женное к фотодиоду 1, уменьшается И практически приближается к нулю при открытии канала (насыщении), т.е. с этого момента фотодиод начинает работать на режиме К.З. Параметры схеМы предлагаемого устройства выбираются таким образом, чтобы обеспечить постоянство мощности и электрического тока, выделяющегося в фотодиоде во время измерения освещенности. Это достигается за счет выбора коэффициентов передачи усилителя 5, резистивного делителя напряжения (т.е. соотношения резисторов 6 и 7), резистора 3 в цепи стока полевого транзистора и напряжения источника ЭДС+Е. Изобретение позволяет повысить точность работы устройства при экс плуатации в условиях воздействия высоких температур. Формула изобретения Устройство для измерения освещенности, содержащее фотодиод, связанный с .входом неинвертирующего усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в него дополнительно введены резистивный делитель и полевой транзистор, включенный по схеме с общим истоком, причем выход неинвертирующего усилителя через резистивный делитель связан с затвором полевого транзистора, сток которого связан с фотодиодом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3879740, кл. G 01 J 1/44, 1975. 2.Патент США № 3877039, кл. G 01 J 1/44, 1975 (прототип).