SU466460A1

SU466460A1 - Photopotentiometric sensor

Info

Publication number: SU466460A1
Application number: SU1856282A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Плют; Владимир Михайлович Гречишников
Original assignee: Куйбышевский Политехнический Институт Им.Куйбышева В.В.
Priority date: 1972-11-30
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1975-04-05

Description

(54) ФОТОПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК(54) PHOTOPOTENTIOMETRIC SENSOR

1one

Изобретение относитс к измерительной технике.This invention relates to a measurement technique.

Известны фотонотенциометрические датчики , имеющие общую подложку, на которую нанесены контактирующие друг с другом резистивный слой, фотоэлектрический слой и токосъемник .Known photo-potentiometric sensors having a common substrate on which resistive layer, photovoltaic layer and current collector are in contact with each other.

Цель изобретени - обеспечение температурной стабильности параметров датчиков - достигаетс тем, что на общую подложку предлагаемого датчика между фотоэлектрическим слоем и токосъемником нанесен терморезистивный слой в виде нолос с противоположными но знаку температурными коэффициентами сопротивлени , которые контактируют с фотоэлектрическим слоем и токосъемником , а профиль фотоэлектрического сло и величина полос терморезистивного сло выбраны в соответствии с законом изменени сопротивлени датчика.The purpose of the invention is to ensure the temperature stability of the sensor parameters, which is achieved by applying a thermal resistive layer in the form of noses with opposite temperature coefficients of resistance that are in contact with the photoelectric layer and the current collector on the common substrate of the proposed sensor between the photoelectric layer and the current collector. The magnitude of the bands of the thermoresistive layer was chosen in accordance with the law of change in the resistance of the sensor.

Устройство изображено на чертеже.The device shown in the drawing.

Датчик состоит из изол ционной подложки 1, резистивного сло 2, токосъемника 3, фотоэлектрического сло 4 и терморезистивного сло 5.The sensor consists of an insulating substrate 1, a resistive layer 2, a current collector 3, a photovoltaic layer 4 and a thermal resistive layer 5.

Принцип действи датчика заключаетс в следующем.The principle of the sensor is as follows.

При движении узкого светового луча щириной h вдоль координаты х сопротивление датчика между выходными зажимами измен етс , нанример, линейно. Освещенна зона фотоэлектрического сло 4 выполн ет функции контактной щетки. Дестабилизирующее действие температуры вызывает изменение сопротивлени как резистивного сло 2, так и освещенного участка фотоэлектрического сло . Кроме того, измен етс проводимость темновых участков фотоэлектрического сло 4. Все это вызывает значительные температурные погрешности датчика, которые при данной координате х компенсируютс благодар последовательному включению между фотоэлектрическим слоем 4 и токосъемником 3 нескольких , минимум двух, узких полос 5 терморезистивного сло с противоположными но знаку температурными коэффициентами сопротивлени . Это включение обеспечиваетс той же освещенной зоной фотоэлектрического сло . Оставщиес полоски терморезистивного сло подключают через темновое сопротивление фотоэлектрического сло 4, которое велико . Поэтому в термокомпенсации участвуют только полоски терморезистивного сло в зоне освещени .When a narrow light beam moves with a width h along the coordinate x, the resistance of the sensor between the output terminals changes, for example, linearly. The illuminated area of the photovoltaic layer 4 performs the functions of a contact brush. The destabilizing effect of temperature causes a change in the resistance of both the resistive layer 2 and the illuminated portion of the photovoltaic layer. In addition, the conductivity of the dark areas of the photovoltaic layer 4 changes. All this causes significant temperature errors in the sensor, which at a given x coordinate are compensated for by the sequential connection between the photoelectric layer 4 and the current collector 3 of several, at least two, narrow strips 5 of the thermal barrier with opposite signs. temperature coefficients of resistance. This inclusion is provided by the same illuminated area of the photovoltaic layer. The remaining strips of the thermal barrier layer are connected through the dark resistance of the photovoltaic layer 4, which is large. Therefore, only thermal strips in the illumination zone are involved in thermal compensation.

В силу того, что сопротивление датчика измен етс при движении узкого светового луча, дл более точной термостабилизации необходимо изменить аналогичным образом и величину терморезистивного сло . Это достигаетс благодар тому, что терморезистивный слой нанесен в виде узких полосок различной длины, котора выбрана в соответствии с характером изменени сонротивлени датчика. Удельное сопротивление терморезистивного сло , его температурный коэффициент сопротивлени и количество полос выбирают так, чтобы в заданном интервале изменени температуры изменение суммарного сопротивлени терморезистивного сло компенсировало вли ние температуры на резистивный и фотоэлектрический слои. Чтобы последовательное подключение участков терморезистивного сло с различными сопротивлени ми не искажало характеристику преобразовани датчика, профиль фотоэлектрического сло , контакирующего с резистивным слоем, выполн ют криволинейным в соответствии с требуемым законом изменени суммарного сопротивлени резистивного и терморезистивного слоев. Достоинствами предлагаемой конструкции фотонотенциометрического датчика вл ютс ее простота, технологичность и термостабильность в рабочем интервале температур. Предмет изобретени Фотопотенциометрический датчик, содержащий общую подложку, на которую нанесены контактирующие друг с другом резистивный слой, фотоэлектрический слой и токосъемник, отличающийс тем, что, с целью обеспечени температурной стабильности, на общую подложку между фотоэлектрическим слоем и токосъемником нанесен терморезистивный слой в виде полос с противоположными п( знаку температурными коэффициентами сопротивлени , которые контактируют с фотоэлектрическим слоем и токосъемником, а профиль фотоэлектрического сло и величина полос терморезистивного сло выбраны в соответствии с законом изменени сопротивлени датчика.Due to the fact that the resistance of the sensor changes with the movement of the narrow light beam, in order to more accurately stabilize it, it is necessary to change the size of the thermal resistance layer in the same way. This is achieved due to the fact that the thermal resistance layer is applied in the form of narrow strips of various lengths, which is selected in accordance with the nature of the change in the sensor's resistance. The resistivity of the thermo resistive layer, its temperature coefficient of resistivity and the number of strips are chosen so that in a given temperature range, a change in the total resistance of the thermo resistive layer compensates for the effect of temperature on the resistive and photoelectric layers. So that the series connection of sections of a thermal resistance layer with different resistances does not distort the transducer characteristic of the sensor, the profile of the photoelectric layer contacting with the resistive layer is curvilinear in accordance with the required law of variation of the total resistance of the resistive and thermal resistance layers. The advantages of the proposed design of the photonotentiometric sensor are its simplicity, adaptability and thermal stability in the working temperature range. The subject of the invention is a photopotentiometric sensor comprising a common substrate on which a resistive layer, a photoelectric layer and a current collector are applied to each other, characterized in that, in order to ensure temperature stability, a thermal-resistance layer is applied to the common substrate between the photoelectric layer and the current collector opposite to n (to the sign of the temperature coefficients of resistance, which are in contact with the photoelectric layer and the current collector, and the profile of the photoelectric layer value thermoresistive layer strips are chosen in accordance with the law of varying the resistance of the sensor.