Фотодатчик

(54) фОТОДАТЧИК Изобретение относится к фотометрии; а именно к устройствам дпя преобразования светового потока в электрический сигнап, и может быть использовано в системах измерения концентрации минимального напопнитепя в бумаге.Известен фотоцатчик, соцержаший фотм резистор и источник напряжения 113 .Наиболее бпизким техническим решением к изобретению является фютодатчик,1 О содержащий последовательно включенные к источнику напряжения фоторезнгтор и источник тока 2 .Недостатками известного устройства являются ограниченная точность, обуспов ленная непинейностью фоторезистора, и невысокая термостабипьность. Бель изобретения - повышение точности и термостабипьности.Поставленная цепь достигается тем, что в фотодатчик, содержащий посцедовательно подключенные к источнику напряжения фоторезнстор н источник тока, допопнитеньно введены второй фоторезистор,резистор и масштабный усилитель, 3 иоточник тока выполнен управляемым, яричем второй фотореэистор последовательнос резистором подкпючены к,источнику нанряжения, а их средняя точка связана свходом масштабного усилителя, выход которого связан с входом источника токаПри этом источник тока выпопнен в видедвух резисторов, двух попевык и одногобинопярного транзистора, коппектор которого вместе с затвором первого и потоком второго полевых транзисторов через резистор связан с шиной источниканапряжении, с которой также связан за;твор второго попевого транзистора, причем база биполярного транзистора свяэана с выходом масштабного усипитепя, аего эмиттер через второй резистор связан с общей шиной источника напряжения,сток второго полевого зранэистора связан с истоком второго полевого тран-зистора, сток которого связан с первымфотореэистором.4изменениябудут близкими, но не полностью идентичными даже для одинаковых типов фоторезисторов,Устройство использует источник тока на полевых транзисторах 6 и 7 и практически не имеют ограничений как в устройстве с применением операционного усилителя. Хотя стабильность такого источника несколько ниже, он позволяет применять фоторезисторы с любыми номиналами сопротивлений, Резистор 5 нагрузки и фотореэистор 4 образуют управляемый делитель напряжения. Напряжение с фоторезистора 4 масштабируется в усилителе 3, Сам источник тока для лучшей стабильности выполнен на двух полевых транзисторах 6 и 7, которые расположены на одной подложке. Ток источника определяется величиной источника напряжения и сопротивлением резонатора 9. Для того, чтобы управлять то-ком источника 2 в схему введен биполярный транзистор 8. Резистор 9, биполярный транзистор 8 и резистор 10 представляют собой делитель напряжения, Ток источника тока определяется напряжением коррекции.1Изобретение позволяет значительно повысить точность измерения различных параметров материалов. Кроме того, предлагаемое устройство можно использовать не только для пинеаризации зависимости напряжения фотодетектора - световой поток, но и для линеаризации зависимости напряжение фотодетектора -измеряемый параметр. 3 911173На чертеже показана принципиальная схема устройства.Устройство содержит фотореэистор1 соединенный с источником 2 тока, управляющий вход которого связан с выходом масштабного усилителя 3, вход которого связан с средней точкой второго фоторезистора 4 и резистора 5, Источник 2 тока включает полевые 6 и 7 и биполярный транзистор 8, а также резисторы 1 й 9 и 10.Устройство работает следующим об разом.Световой ноток, который провзаимодействовал с объектом измерения и пропорционален по своим параметрам измеряемой величине, облучает Фоторезистор 1, Источник 2 тока вырабатывает постоянный ток, не зависящий от сопротивления фоторезистора 1. Этот ток создает рй падение напряжения на фоторезисторе 1, сопротивление которого изменяется проф. порпионально величине светового потока, но имеет отклонение от линейной зависимости, 25Схема позволяет управлять током через фоторезистор 1, причем как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Напряжение коррекции формируется дополнительным каналом. Этот канал включает Зл второй фоторезистор 4 и резистор 5. фоторезистор 4 облучается тем же световым потоком. Напряжен ие с фотореэистора 4 масштабируется масштабным усилителем 3 и должно быть противоположно по знаку приращению напряжению на фоторезисторе 1. Тогда напряжение на фоторезисторе 1, которое формируется за счет действия светового потока, при его отклонении от линейной зависимости изменяется за счетизменения тока таким образом, что но соответствует точкам линейной зв симос-ти. формула изобретения температуры. 50 фоторезисторы 1 и 4 находятся в одинаковых условиях и облучаются одним и тем же световым потоком. Поэтому при одинаковых номиналах они имеют близкие по величине изменения за счет влияния Прн изменении температуры напряжение на фотореэисторе 1 уменьшается.Однако, учитывая действие канала коррекции и то, что его приращения противоположны основному каналу, ток через фото 55 резистор 1 увеличивается и напряжение остается той же величины. Температура компенсации не будет полной, так как 1, фотодатчик, содержащий последовательно подключенные к источнику напряжения фоторезистор и источник тока, отличаюшийсятем, что,сцелью повышения точности, в него дополнительно введены второй фоторезистор, резистор и масштабный усилитель, а источник тока выполнен управляемым, причем второй фоторезистор последовательно с резистором подключены к источнику напряжения, а их средняя точка связана с входом масштабного усилителя, выход которого связан с входом источника тока.2. Фотодатчик по п.1, о т л и ч а - ю ш и й с я тем, что, с целью повышения термостабильности, источник тока выполнен в виде двух резисторов, двух5 911173 . 6полевых и одного биполярного транэисто- транзистора связан с йстокои второго п(ьра, коллектор которого вместе с затвором левого транзистора, сток которого связанпервого и истоком второго попевых трап- с первым фоторезистором,эисторов через резистор связан с шиной Источники информации,источника напряжения, с которой такжепринятые во внимание при экспертизесвязан затвор второго полевого транэис. Авторское свидетепьство СССРтора, причем база биполярного транзис- % 447575, кп,017 1/42, 1975.тора связана с выходом масштабногоусилителя, а его эмиттер через второй2. Авторское свидетельство СССРрезистор связан с общей шиной источ М 351269 ки. Я 011 1/44, 1972ника напряжения, сток второго полевого (прототип),Составитель А. Чурбаковедактор Г, Кацапап Техред М. Надь Корректор А. Ференц каэ 110 23 Тираж 883 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, одписноемитета СС открыти ская наб ипнал ППП "ПатенПроектная,ород