161542

диисная п В, А, фоме иства; на тика схес 1 Ф= К.О 5 г тото- метода; НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЪЙ ФОТО Линейность шкалы измерительных приборов значительно сказывается на точности контроля промышленных температур. Выполнение условия линейности довольно сложно, особенно при использовании низкотемпературных фотоэлектрических пирометров.В предлагаемом низкотемпературном фотоэлектрическом пирометре линеаризация шкалы осуществляется благодаря тому, что в одно из плеч фотодиодного моста переменного тока последовательно включены сопротивление и кремниевый диод с постоянным смещением по току на входе, сигнал с которого поступает на усилитель с отрицательной обратной связью по постоянному току.На фиг. 1 изображена схема устро" фиг. 2 - градуировочная характерисмы пирометра.Германиевый фотодиод 1, являющийся основным фоточувствительным элементом пирометра, включен в схему моста переменного тока. Для балансирования моста в темноте в противоположное плечо моста включен германиевый диод 2. Баланс осуществляется с помощью переменного сопротивления 3. Элементы схемы моста, в том числе вспомогательный диод 4, а также амплитуда модулирующего напряжения выбраны так, чтобы эффективность преобразования была наилучшей, а вредные явления, связанные с вентильным эффектом и с небалансом (в момент Р, = О) и с небалансом при малых ) не сказывались практически на работе мостовой схемы, Тогда ТРИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР амплитуда переменного сигнала, снимаемая со второй диагонали моста, будет 1 фР а ток через кремниевый диод 5, являющийся входной нагрузкой для усилителя 6, составитй РПодберем сопротивления 7 (Р,) и 8 (Л ) так, чтобы р = О,1. Входной сигнал усиливается и преобразуется а выходе в напряжение постоянного тока требуемой мощности. Частота модулирующего напряжения выбрана так, чтобы постоянная времени всей измерительной схемы составляла не более 0,02 сек, а полное время установления выходного сигнала - соответственно0,1 свк. Практически это удается осуществить на частоте от 500 ги и выше. Первые каскады усиления - резонансные, Для получения линейной шкалы прибора на кремниевьш диод 5 подают постоянноесмещение 1, а также связывают выход прибора с его входом обратной связью на постоянном токе, Эта обратная связь осугцествляется через сопротивление 9 (Я ). Ес,ш учесть, что зависимость фототока 1 ф, развиваемого в фотодиоде, от температуры объекта аппроксимируется уравнением где К и С - постоянные для данного диода, О - телесный угол раскрытия пи ра, 5 - эффективная поверхность фотоодп. к печ. 8 Ъ - 64 г. Формааказ 1012/12 ТирЦНИИПИ Государственного комитстаМосква, Центр Типография, пр. Сапунова, 2 что на кремниевый диод в проводящем направлении поступают импульсы тока с амплитудой, пропорциональной Уф, и по форме близкие к прямоугольной, что подается некоторый ток смещения У, то в соответствии с теорией работы диода амплитуда переменного ответа на нем., будет:З 11 г гпак =Уф 1 +УсНа основании уравнений (1 и 2),полное уравнение связи выходного сигнала пирометра с У в (или с Т объекта измерения) будет иметь вирд где и - сквозной коэффициент преобразования всего усилитс 1 ьного тракта прибора,Градуировочная характеристика схемы пирометра (см, фиг. 2) получена при следующих параметрах соответствующих элементов схемы;и - .ЗО, а=28 мв, Рос=ЗЗО ком, О. = = 0,1 ст. рад, 5 = 4,9 мм-, У, = 4,1 мка. Г 1 оказатель визирования оптической системы был /ав. Из графика видно, что в описываемой схеме достигнута требуемая выходная мощность (У, = 10 в при Я. = 1 ком), требуемое быстродействие (тол= 0,15 сек) и хорошая линеаризация шкалы (линейность выполняется с погрешностью, не превышающей й 5).Компенсация напряжения, подаваемого на вход усилителя за счет падения на сопротивлении объема ( Г, = рУ ф г,), достигается введением отрицательной обратной связи между диагональю моста и первым каскадом усиления, осуществляемой с помощью сопротивленил 10 и 11, Сопротивление 11 является частью катодной нагрузки первой лампы,Низкотемпературный фотоэлектрический пирометр, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью линеаризации его шкалы, в одно из плеч фотодиодного моста переменного тока последовательно включены сопротивлениеи кремниевый диод с постоянным смещением пс току на входе, сигнал с которого поступает на усилитель с отрицательной обратной связью по постоянному току.