JPS5922497Y2 - 光検出回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、被測定ガスの物性に関連する光を、断続光と
して光感応素子に照射し、この光感応素子の抵抗直変化
によって電気信号を得る光検出回路に関する。

たとえば、被測定ガスの赤外線吸収スペクトルを利用し
た赤外線分析装置の光検出回路に、第１図の構成をなす
ものが、従来例としである。

第１図における光検出回路は、光感応素子ｒａ （サー
ミスタボロメータやｐｂｓ）、温度に安定な固定抵抗ｒ
１．ｒ２．ｒ３および電源Ｅｏでブリッジ回路を構成し
、セクタＳで断続光となした測定光を光感応素子ｒ。

に照射して得るブリッジ回路の交流成分（測定信号成分
）を、コンデンサＣ１を介して増幅器Ａ１の入力となし
て、次段に送出する測定信号出力回路と、増幅器Ａ２、
設定電圧Ｅｓ、トランジスタＱ１およびヒータｒｈで構
成する光感応素子１．の温度制御回路とから戒る。

温度制御回路は、光感応素子１．の特性が、外囲温度の
変化に対し、無関係になるように設けたものであり、通
常、外囲温度よりやや高い温度を維持し、光感応素子１
．を恒温状態下にあるように機能している。

温度制御回路の動作は、光感応素子１．の暗抵抗一温度
特性（負特性を呈する）によって得るブリッジの不平衡
電圧と、設定電圧Ｅｓ（設定温度に対応する値）との差
を増幅し、ヒータｒｈで光感応素子、ｄを加熱して、光
感応素子ｒｄ’を一定温度に保持するようになっている
。

なお、温度制御系のヒータｒｈの時定数が大きいために
、増幅器Ａ２への入力に交流骨が重畳していても、制御
系の制御動作にほとんど影響を与えない。

このような従来形の欠点は、増幅器Ａ１およびＡ２に高
人力抵抗で、しかも低雑音のものを、またコンデンサＣ
１にも高絶縁性のものを具える必要があり、それだけ高
価な部品で構成する必要があった。

これは、光感応素子１．の抵抗値が１０６Ωのオーダで
、信号成分の変化も数ｌＯμＶｐ−ｐ〜数１００μＶｐ
−ｐの微小なものであることに起因している。

そこで、本考案は、安価な部品で光検出回路の構成を実
現することを目的としてなされたものであり、その要旨
は、光感応素子を含むブリッジ回路の信号成分と、光感
応素子の暗抵抗一温度特性による成分とを同一の増幅器
で一定レベルに増幅しコニかる後、制御系の信号と測定
信号とに分離し ようになしだ点にある。

、本考案（、りついて詳しく説明する。

第２図は、本考案の一実施例による光検出回路の構成説
明図である。

第２図において、第１図と同一記号は同一意味をもたせ
てあり、ここでの説明は省く。

第２図における構成の特徴は、ブリッジ回路の不平衡電
圧と設定電圧Ｅｓとの差を、高入力抵抗、低雑音の増幅
器Ａ２で増幅し、さらにトランジスタＱ１で電力増幅を
なして、その電力をヒータｒｈに与えるとともに、コン
デンサＣ２を介して電圧信号の交流成分のみを増幅器Ａ
３に与えて、増幅器Ａ３の出力で測定信号を得るように
なした点にある。

すなわち、光感応素子１．の温度制御回路と、測定信号
成分の増幅回路を縦続接続の構成をなした点にある。

上記構成にあって、測定信号成分である交流信号は、ヒ
ータｒｈに直流成分に重畳されて供給されるが、ヒータ
ｒｈの時定数が大きいので、交流成分によって制御系が
影響をうけることはほとんどなく、光感応素子ｒｄは、
設定電圧Ｅｓに対応する温度に保持される。

一方、測定信号は、トランジスタＱ１のエミッタ端子電
圧をコンデンサＣ２を介して得る交流成分を、増幅器Ａ
３で増幅するようになしているため、増幅器Ａ３に高人
力抵抗のものを用意する必要はない。

なお、上記実施例において、赤外線分析装置の光検出回
路について説明したが、本考案はこれに限定するもので
はなく、他の電磁波たとえば可視光線等を用いた装置の
光検出回路にも適用し得るものである。

また、上記実施例において、光感応素子１．をヒータに
よって加熱恒温状態を得る構成で説明したが、本考案は
これに限定するものではなく、サーモモジュール（ベル
チェ効果素子）による低温安定化をなす場合であっても
よい。

以上、詳しく説明したように、本考案による光検出回路
によれば、高入力抵抗、低雑音の増幅器は１個でよく、
しかも交流成分を得るためのコンデンサに高縁縁性のも
のを必要とせず、それだけ構成部品を安価なものでまか
なえるので、その経済的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の光検出装置の構成説明図、第２図は、
本考案の一実施による光検出装置の構成説明図である占 ｒｄ・・・・・・光感応素子、ｒｌ、ｒ２．およびｒ３
・・・・・・固定抵抗、Ａ２・・・・・・高入力・低雑
音の増幅器、Ｅｓ・・・・・・設定電圧、ｒｈ・・・・
・・ヒータ。 力・低雑音の増幅器、ｂ・・・・・・設定電圧、ｒｈ・
・・・・・ヒータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定ガスの物性に関連する光を断続するセクタと、該
   セクタによる断続光を受光する光感応素子と、該光感応
   素子を一辺に、固定抵抗を他辺に有するブリッジ回路と
   、該ブリッジ回路に電圧を印加する直流電源と、前記ブ
   リッジ回路の不平衡電圧信号及び温度設定用電圧信号を
   差動的に入力する第１増幅器と、該第１増幅器の出力を
   増幅する第２増幅器と、前記光感応素子の近傍に設置す
   ると共に、前記第２増幅器の出力によって付勢される光
   感素子用加熱素子又は光感応素子用冷却素子と、前記第
   ２増幅器の出力をコンデンサを介して入力し、該第２増
   幅器の出力の交流成分のみを増幅する第３増幅器を具備
   し、前記ブリッジ回路の不平衡電圧信号取出し点におけ
   る直流成分信号を所定の値に制御すると共に、前記第３
   増幅器の出力を測定信号とすることを特徴とする光検出
   回路。