SE447934B - Fotometrisk koppling - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 447 934 E förutsatt att motstândstrimmer T justeras så att V = 0 när E = 0. Eftersom detta aktiva förstärkningssystem är temperatur- känsligt, måste justeringen göras manuellt eller automatiskt till betydande kostnad.

I fig. 2 visas fotodiodens ström-spänningskarakteristik i fram- riktning, dvs motsatt foto-strömgenereringsriktningen. Det fram- går härav att vid låg spänning V i framriktningen dioden uppför sig som en isolator. Resistansen gg är mycket hög nära origo. dI Detta gäller särskilt kiseldioder.

Fig. 3 visar nu kopplingen i enlighet med uppfinningstanken. Det framgår härvid att voltmetern och mätresistansen RA båda är paral- lellt kopplade över dioden F. Mätresistanserna kan automatiskt utbytas för att växla mätområden. Resistansen RL illustrââar re- sistansen i fotodiodens spärrskikt i ledriktningen, dvs äï i fig. 2. x IF är den av strålningen E genererade fotoströmmen i diodens backriktning. IL är den läckström som alstras av spänningen V = RA (IF - IL - IV). Läckströmmen är i framriktningen. IV är den mycket låga läckström över den moderna voltmetern V. Storleksordningen för läckströmmen är en picoamper.

Om den alstrade spänningen V över resistansen RA begränsas till storleken.AV'i fig. 2, under vilken backresistansen RL kan anses som mycket högre än RA och om IV kan betraktas som mycket mindre än IF gäller att IF - IV - I V ungefärligen = I - RA.

L ungefär lika med IF och därmed Voltmetern justeras så att fullt utslag uppnås vid en spänning lika med eller understigande Åïï. Kalibrering med en känd strål- ning E kan utföras direkt medelst justering av voltmetern om R valts så att I ' RA är mindre än ÅV.

A F För en kiseldiod med en yta av några mmz och adekvat filtrering är IF ungefärligen = 100 pA/lux eller IF_ungefärligen = 1000 pA/ 10 15 447 934 /w/m2 för ultraviolett eller infraröd strålning. Vid en spän- ning V = 50 mV kan RA utan vidare väljas 10 M.n-utan att någon olinearitet i förhållande V = k - E kan noteras. Således kan med denna koppling mätas belysningsstyrkor från 0,1 lux eller strålningsintensiteter i ultraviolett eller infrarött från 0,01 w/m2. För fotodioder med annan yta väljes Åïïså att V = k ° E ständigt är praktiskt linjär. vid mätning av högre strâlnings- intensiteter kopplas RA om till lägre resistansvärden RN så att spänningen alltid begränsas till ¿lV eller därunder.

Kopplingen enligt uppfinningstanken medför väsentliga kostnads- besparingar i material och arbete samt en överlägsen hanterings- enkelhet på grund av den automatiska nollpunktshållningen. Volt- metern visserligen innehålla aktiv förstärkning, men högteknolo- gisk massproduktion har gjort moderna voltmetrar nollpunktsstabi- la i mycket varierande temperatur. Moderna voltmetrar - i all- mänhet digitala sådana - kan även väl upplösa så små spänningar som här redovisats (t.ex. S0 mV i tvåtusen skaldelar).

Claims (1)

1. 447 934 P A T E N T K R A V Elektrisk koppling i ett instrument för detektering av ultra- r violett strålning, synligt ljus eller infraröd strålning, innefattande en fotodiod av kisel eller germanium, en mätre- sistans över vilken alstrad fotoström alstrar en spänning samt en voltmeter med låg läckström för mätning av den alst- rade spänningen, varvid mätresistansen (RA) och den kalibrer- bara voltmetern är var och en parallellt anslutna över foto- dioden, k ä n n e t e c k n a d a v att voltmetern är kalibrerad till fullt mätutslag vid en spänning över mätre- sistansen av högst den spänning QÅV) vid vilken diodens re- sistans i framriktningen är så mycket större än mätresistansen att olinearitet i mätresultatet är försumbart. .w r/