В приближенных расчетах значение чувствительности к видимому излучению для приведенных фотосопротивлений может быть принято порядка 5 мкА/лк, а для излучений вне видимого диапазона –
5 мкА/(мкВт/см2).
Простейшая схема включения фотосопротивления (рис. 2.13, а) аналогична рассмотренным ранее схемам с преобразователем тока в напряжение. Выходное напряжение в такой схеме Uвых = Uоп(R2 / R1). Схема с мостом Уинстона (рис. 2.13, б) содержит 2 одинаковых фотосопротивления R1 и R2. Если один из фоторезисторов использовать в качестве датчика излучения, а другой защитить от воздействия излучения, то реализуется компенсация зависимости темнового тока от температуры. С другой стороны, если направить пучок света одновременно на оба фоторезистора, то реализуется дифференциальный режим работы, позволяющий контролировать направление смещения оптического пучка в промежутке между фоторезисторами. Вопросы выбора элементов схемы уже были рассмотрены ранее в комментарии к рис. 2.5.
Рис. 2.13. Примеры схем включения фоторезисторов:
а – асимметричное включение; б – с мостом Уинстона
Пироприемники. Пироприемники предназначены для фотоэлект-рического преобразования энергии модулированного инфракрасного излучения в диапазоне длин волн от 2 до 25 мкм. Работа пироприемника основана на свойстве пьезоэлектриков (PbTiO3, BaTiO3, LiTaO3, LiNbO3) изменять при нагреве тип кристаллической решетки, что сопровождается поляризацией (в частности, у BaTiO3 кубическая решетка переходит в тетрагональную). Чувствительный элемент пироприемника выполнен в виде тонкой пленки с диаметром приемной площадки около 1.5 мм. Отечественной и зарубежной промышленностью выпускаются пиромодули, содержащие собственно пироприемник и первую ступень усиления, выполняемую всегда на полевом транзисторе (рис. 2.14).
На рис. 2.14 в скобках указаны номера выводов отечественного пироприемника ПМ-4, близкого аналога прибора LHI 948. Для отечественного пироприемника не рекомендуется, чтобы напряжение питания превышало 10 В. Резистор, находящийся внутри пиромодуля, имеет очень высокое сопротивление - порядка 1010 - 1011 Ом и служит для стока зарядов, возникающих на поверхности пироэлектрика. Пороговая чувствительность пироприемника составляет ~ 10-9 Вт, а максимально допустимая мощность ~ 10 мВт. Минимальная гарантированная вольтова чувствительность пиромодуля находится в пределах от 1000 до 100 В/Вт при изменении частоты импульсов ИК-излучения, соответственно, с 2 до 20 Гц. Резисторы и конденсаторы в схеме (рис. 2.14) имеют следующие номиналы: R1 = R2 = R4 = 10 кОм, R3 = 100 Ом, С1= 10 мкФ, С2 = 100 мкФ.
2.3. Аналоговые компараторы
Компараторы переключают выходное напряжение на противоположное, когда изменяющийся входной сигнал, приложенный к одному из входов, становится выше или ниже определенного уровня, зафиксированного на другом входе. Роль компаратора может выполнять любой операционный усилитель без подключенной обратной связи. В этом случае его коэффициент усиления Кус становится таким, какой указан в паспорте ОУ. Чтобы привести выходные сигналы ОУ к стандартным логическим уровням, к выходу ОУ подключают ограничительный резистор и вслед за ним два диода, один из которых подключают к “массе” схемы, ограничивая тем самым уровень логического нуля, а другой соединяют с источником +5 В, если требуется получить уровень “Лог.1” для транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.