JPS63500269A - 測光器の電気的結合 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 測　の　＝・　人 本発明は紫外線、可視光あるいは赤外線放射を検出するための計器の電気的結合 に関し、シリコンあるいはゲルマニュウムホトダイオード、発生された光電流を 電圧にする測定用精密抵抗、および発生された電圧を測定するための低リークを 流の電圧針からなる電気的結合に関する。

本発明の目的は、公知かつ入手可能なものよりも安価、簡単かつ安全な構造を可 能にすることにある。

本発明は、精密抵抗および調整された電圧計がホトダイオードを介して各々並列 に接続していることを特徴とする。

以下、本発明を図面を参照して説明する。第１図は公知の測光器の電気的結合の 回路図、第２図はホトダイオードの電流電圧特性を順方向で示す、第３図は本発 明に従う回路図である。

第１図に示される結合は、ホトダイオードとこれに並列に接続した電圧計からな っている。この電圧針の前には、演算増幅器０と抵抗ＲＡが接続している。この 抵抗を異なる抵抗値のものと交換して測定範囲を変化することができる。この結 合は、ホトダイオードＦが放射已に曝されて、逆方向に光電流１．を　発生する 。

光電流■、は演算増幅器０の増幅器抵抗ＲＡを介して流れる０発生された電圧は 電圧計Ｖによって示される。Ｅ−０の時Ｖ−Ｑとなるように抵抗トリマＴが調節 されていると、この電圧Ｖは放射強度已に比例する。この能動システムは温度に 敏感であるので、マニュアルによりまたはかなりのコストをかけて自動的にｔｙ ｉｉｎがなされなければならない。

第２図において、ホトダイオードの電流−電圧特性が順方向、即ち光′ｒ！Ｌ流 発生の方向と反対に示されている。順方向の低電圧Ｖにおいて、ダイオードは絶 縁体として働くことがこの第２図から分かる。座標の原点の近くでは、抵抗値ｄ Ｖ／ｄｉは極めて高い、このことは特にシリコンダイオードに当てはまる。

第３図は本発明に従う結合を示している。電圧計Ｖおよび測定抵抗ＲＡの両方が ダイオードを介して並列に接続されている。測定抵抗を自動的に交換して測定レ ンジを変化することができる。

抵抗ＲＬは導通（順）方向におけるホトダイオードのバリア屡の抵抗、即ち第２ 図におけるｄＶ／ｄｉを示す。

■、は放射線照射已によって発生されたダイオードの逆方向の光電流である。Ｌ Ａは電圧Ｖ”ＲＡ　（ＩＦ　ＩＬ　ＩＶ　’）によって発生されたリーク電流で ある。このリーク電流は順方向である。

■１は現在の電圧計Ｖを流れる極小電流である。リーク電流の大キサは１ピコア ンペアである。

抵抗Ｒａに発生される電圧Ｖは第２図におけるΔＶの大きさに制限されている。

この電圧以下で、逆方向抵抗Ｒ４はＲＡよりもかなり大きいと考えることができ 、Ｉｖが１２よりもかなり小さいと考えることができる時は、ＩＦ　ＩＬ　Ｉｖ はほぼ■、に等しく、従って、測定電圧■はほぼＩ、・ＲＡに等しい。

電圧計は、最大の振れがΔＶと等しいかそれ以下で達成されるように調整される 。既知の放射線照射Ｅを用いる調整は、ｌ、ＸＲ１がΔＶよりも小さくなる様に ＲＡが選ばれた時に電圧計を調節することによって直接行うことができる。

数ｍ　ｍ　”の表面のシリコンダイオードが用いられ、適当なフィルタリングが 施される場合、紫外線または赤外線に対して■２は約１００　ｐＡ／　ｊＩｕｘ 、即ち約１０００ｐＡ／ｗ／ｍ”である、Ｖ−５０ｍＶの電圧でのＲＡの値は、 Ｖ−に−Ｈの関係において非線型が顕著でない場合は、極めて簡単にＩＯＭΩに 選ぶことができる。この結合を用いて０．１ルツクスから紫外線または赤外線で は０、ＯＩＷ／ｍ”から照射強度を測定することができる。異なる表面を有する ホトダイオードに対して、ΔＶはＶ　＝　ｋ、　−Ｂが常にほぼ直線的であるよ うに選ばれる。より高い強度の放射の測定において、ＲＡはより低い抵抗値Ｒ， に換えられ、その電圧が常にΔＶ以下に制限されるようにされる。

本発明に従う結合は材料および労力費用を大幅に削減し、且つゼロ点が自動的に 安定されるために操作を極めて簡易にする。電圧計は確かに能動増幅器を含む場 合があるが、高度の技術によって大量生産される現在の電圧計は大きく、温度が 変動してもゼロ点が安定している。現在の電圧計、一般にデジタル型のものは、 本明細書で記述されたのと同程度の小さな電圧を検出する能力（例えば、２００ ０スケ一ル分割で５０ｍＶ）を充分有している。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリコンあるいはゲルマニュウムホトダイオード、発生された光電流を電圧にす る測定用精密抵抗、および発生された前記電圧を測定するための低電流リークの 電圧計からなり、前記測定用抵抗（Ｒ■）および前記調整された電圧計が各々前 記ホトダイオードを介して並列に接続されている、紫外線、可視光あるいは赤外 線放射を検出するための計器の電気的結合において、前記電圧計が最大で電圧△ Ｖである測定抵抗にかかるある電圧で最大の振れを示すように調節され、このあ る電圧で順方向のダイオードの抵抗が、測定結果の非直線性が無視しうる程前記 測定抵抗よりも充分に大きいことを特徴とする測光器の電気結合。