Датчик излучения

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 G 01 J 1/44

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР з т 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р ь и (21) 4679314/25 (22) 14.04.89 (46) 07.11.91.Бюл. М 41 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В,И.Ульянова (Ленина) (72) В.К.Грунин, С.А.Кильвейн и Н.В.Пономарева (53) 621.383(088.8) (56) Вендланд П,Х. Светочувствительный датчик в виде пары кремниевый диод — операционный усилитель — Электроника, т,44, 1971, гв 11, с.30-35.

Литвак В.М, Фотореле в системах автоматики, M,:Çíåðãèÿ, 1979, с.33, рис. 17 в. (54) ДАТЧИК ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика излучения, выраИзобретение относится к технике измерения потоков оптического излучения.

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика.

На чертеже изображена электрическая схема датчика излучения, Датчиксодержит 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 операционно. Ы,, 1689763 А1 батывающего 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 K 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. го усилителя. а анод — к источнику отрицательного смещения.

СО

Датчик работает следующим образом, После включения питания на выходе операционного усилителя устанавливается (. Ь положительное напряжение, которое от- () крывает диод 5 и осуществляет через него заряд барьернои емкости фотодиода б. После заряда барьернои емкости фотодиода б и до положительного напряжения относи- 1 тельно 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 че. рез фотодиод 6, который разряжает

1689763

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

Составитель А,Ястребов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор A.Êîçoðèç

Заказ 3805 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 барьерную емкость. При разряде барьерной емкости фотодиода 6 до напряжения, определяемого резисторами 3 и 4 положительной обратной связи, напряжение на выходе дперационного усилителя вновь становится 5 положительным, и процессы заряда и разряда барьерной емкости фотодиода повторяются. В результате чередования тактов заряда и разряда барьерной емкости фотодиода на выходе операционного усилителя 10 наблюдаются импульсы, период следования которых равен сумме времени заряда и разряда емкости. При увеличении потока излучения, падающего на фотодиод, время разряда барьерной емкости фотодиода б 15 уменьшается и частота следования импульсов возрастает,и наоборот.

Датчик излучения характеризуется высокой чувствительностью, низкой стоимостью, надежностью и простотой реализации, обусловленными применением серий- 20 ных элементов, легкостью сопряжения со средствами вычислительной техники.

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 иэ которых включен между выходом и инвертирующим входом усилителя, при этом положительная обратная связь выполнена в виде двух резисторов, первый иэ 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.