Способ регистрации излучения фотодиодом и устройство для его осуществления

(19) (11) ЗС 51) С 01 Л 1/44 ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДКЛАМ ИЗСБ ЯТЯНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Центральное опытное проектноконструкторское и технологическое .бюро по организации и технологииремонта и технического обслуживанияавтомобилей Государственного научноисследовательского технологическогоинститута ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка(56) 1. Гришин М.П. и др. Автоматический ввод и обработка фотографических изображений на ЭВМ, М "Энергия", 1976, с. 52,2. Гальперин М.В. Введение в схемотехнику. М., "Энергоиздат", 1982,с. 58 (прототип).(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯФОТОДИОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ регистрации излученияфотодиодом путем измерения на немнапряжения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия регистрации, напряжение измеряют периодически и после каждогоизмерения осуществляют перезарядемкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значениюинтенсивности регистрируемого излучения,112. Устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод " с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия регистрации, в него введены ис 22899точник напряжения, электронный ключ,генератор тактовых импульсов, одновибратор и схема запоминания уровня,один вход которой соединен с выходом операционного усилителя, а другой вход - с выходом генератора тактовыхимпульсов и с входом одновибратора, выход которого соединен с электронным ключом, через который источникф напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилите- ляеИзобретение относится к способам и устройствам для регистрации потоков излучения, и может быть использовано в аппаратуре для считывания полутоновых иэображений в ЭВИ. 5Известен способ регистрации излучения фотодиодом, который заключается в том, что попеременно во времени на фотодиод подают то исследуемый световой поток, то световой поток, калиброванный по величине и ослабляемый до момента равенства с измеряемым световым потоком. Устройство, которое реализует этот способ, содержит источник калиброванного излучения,оптический клин, механически связанный с, . электродвигателем, схемой управления, подключенной через усилитель к фото-. диоду. В этом устройстве с высокой точностью компенсируются погрешности эа счет температурного дрейфа усилителя и изменения чувствительности фотоприемника с электрическим каналом 1 Д.Недостатком этого способа и уст-, ройства является большое время регистрации светового потока.Наиболее близким к изобретению яв" ляется способ регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем З 0 напряжения .и устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод - с неинвертирующим входом операционного , 35 усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного усилителя 2 .Недостатком известного способа является то, что при изменении на фотодиоде светового потока от минимального до максимального значения и наоборот время установления максимального напряжения значительно меньше времени установления минимального напряжения на фотодиоде. Из-эа этого при рабьте с широким диапазоном световых потоков скорость регистрации излучения оказывается низкойЦель изобретения - повьппение быстродействия регистрации.Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения последнее измеряют периодически и после каждого измерения осуществляют перезаряд емкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значению интенсивности регистрируемого излучения.1Кроме того, в устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соедиьен с корпусной шиной, а анод - с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен скорпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного усилителя, введены источник напряжения, электронный ключ, генератортактовых импульсов, одновибратор и схема запоминания уровня, один вход,. лСоставитель А.ЧурбаковРедактор Л.Лосева Техред А.Ач Корректор Х.Леонтюк Заказ 8127/33 Тираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4 3 , 112которой соединен с выходом операци-.онного усилителя, а другой вход - с,.выходом генератора тактовых импуль 1сов и с входом одновибратора, выходкоторого соединен с электронным клюФчом, через который источник напряжения соединен с неинвертирующим входомоперационного усилителя.На чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство содержит операционныйусилитель 1, фотодиод 2, резисторы3 и 4, источник 5 напряжения, электронный ключ 6, генератор 7 тактовыхимпульсов, схему 8 запоминания уровня, одновибратор 9. Катод фотодиода2 соединен с корпусной шиной, аанод - с неинвертнрующим входом операционного усилителя 1, инвертирующий вход которого через первый резистор 3 соединен с корпусной шиной,а через второй резистор 4 с выходомоперационного усилителя 1. Один входсхемы 8 запоминания уровня соединенс выходом операционного усилителяа другой вход - с выходом генератора 7 тактовых импульсов и входом одновибратора 9, выход которого соединен с электронным ключом 6, черезкоторый источник 5 напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителяУстройство работает следующим образом,С появлением на выходе ГТИ 7 импульса в схеме 8 запоминается выход-ное напряжение усилителя 1. Операциязапоминания введена для того, чтобы 5 устранить динамические погрешности,обусловленные процессами перезарядаемкости фотодиода и установления напряжения на фотодиоде. По заднемуфронту импульса ГТИ 7 на выходе одновибратора 9 появляется импульс, покоторому электронный ключ 6 подключает источник 5 напряжения к фотоди- .оду, При этом происходит быстрыйперезаряд емкости фотодиода 2 до напряжения источника 5, соответствующего минимальному значению исследуемого излучения. По окончании импульса на выходе одновибратора 9 электронный ключ отсоединяет выход источ.ника 5 от фотодиода 2, начинаетсяпроцесс установления напряжения нафотодиоде, которое соответствует текущему значению потока излучения.Так как процесс установления напряжения на фотодиоде всегда осуществляется за счет нарастания сигнала,то по сравнению с известным устройством,для которого имеет место такжеустановление напряжения от большого 30 значения к малому, происходит существенный выигрыш по времени. Изобретение позволяет существенно повысить скорость регистрации излучений фотодиодом.