Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Приемник лучистой энергии в фотоэлектрическом датчике

Приемник лучистой энергии в фотоэлектрическом датчике
Приемник лучистой энергии осуществляет связь между оптической и электрической частями фотоэлектрического датчика. К ПЛЭ предъявляются определенные требования к его спектральной чувствительности, интегральной чувствительности и световой характеристике, напряжению шумов, пороговой мощности, частотной характеристике. Далеко не последнюю роль играют и габаритные размеры ПЛЭ.

Одной из важнейших характеристик фотоприемника является его реакция к потоку излучения при различных условиях включения и работы.

Реакцией ПЛЭ на воздействие излучения с различной длиной волны является спектральная характеристика, определяемая в основном оптическими и квантово-механическими свойствами материала, из которого изготовлена чувствительная площадка фотоприемника.

Например, спектральная характеристика полупроводниковых фотоприемников в сильной степени зависит не только от технологических особенностей ПЛЭ (глубины залегания перехода, качества обработки поверхности), но и от условий его включения в схему (вентильный или фотодиодный режим, величина напряжения питания, величина сопротивления нагрузки и др.).

При этом длинноволновая граница спектральной характеристики практически не изменяется, а в сильной степени изменяется чувствительность в коротковолновой части спектра и в области максимума чувствительности, что особенно заметно на кремниевых фотодиодах.

Величина пороговой мощности фотоприемника определяется его шумами и интегральной или вольтовой чувствительностью Важнейшими из шумов ПЛЭ являются тепловой, токовый и дробовый шумы, а также фотонный шум, возникающий за счет флуктуации излучения, падающего на фотоприемник.

Методика расчета параметров ПЛЭ и вопросы его согласования с последующими элементами схемы достаточно подробно излагаются в работах, поэтому кратко остановимся на рассмотрении некоторых типов ПЛЭ, которые могут быть применимы для высокоточных инженерно-геодезических датчиков.

Поскольку в оптико-электронных устройствах геодезического назначения практическими рабочими частотами модуляции лучистого потока часто являются частоты до нескольких кГц, то во многих случаях отпадает необходимость применения ПЛЭ с широким частотным диапазоном (например, ФЭУ), если имеющиеся низкочастотные фотоприемники удовлетворяют требованиям по спектральной чувствительности, напряжению шумов, пороговой мощности, интегральной чувствительности.

В качестве таких фотоприемников можно назвать ряд германиевых и кремниевых фотодиодов, а также инверсионные фотоприемники. Малые габариты, низкие напряжения питания, малый уровень шумов, достаточно высокая интегральная чувствительность, малая зависимость их характеристик от изменения питающего напряжения, а также устойчивость к внешним воздействиям позволяют считать целесообразным их применение в фотоэлектрических датчиках.

Зернозаготовительные предприятия

Существующие в настоящее время напольный и силосный способы размещения зерна в хранилищах имеют свои достоинства и недостатки. При напольном хранении зерно...

Производительность для обеспечения загрузки вагонов

Требуемую производительность ПТО для обеспечения загрузки вагонов, т. е. отпуска сахара со склада (т/ч), определяют по выражению...

Расчет механизированных комплексов движения грузов

При сравнении различных механизированных комплексов с примерно равными условиями движения грузов (ритмичность грузопотоков) за расчетные величины...