Kỹ thuật đo : Đo điện part 9

Độ nhạy có độ lớn bằng với tỷ số biến đổi tĩnh nhân với γ . - Điện trở quang là một cảm biến không tuyến tính, trừ trường hợp đặc biệt γ = 1 , độ nhạy giảm khi quang thông tăng, tuy nhiên cảm biến có thể coi như tuyến tính đối với “tín hiệu nhỏ” khi mà tín hiệu có quang thông thay đổi bé xung quanh một trị số không đổi lớn. - Độ nhạy tỉ lệ thuận với điện áp V cung cấp, điều này chỉ có ý nghĩa khi V có trị số tương...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật đo : Đo điện part 9 CHÖÔNG 9282 ΔI V = γ Φ γ −1 , ta nhaän thaáy: Ñoä nhaïy: ΔΦ a - Ñoä nhaïy coù ñoä lôùn baèng vôùi tyû soá bieán ñoåi tónh nhaân vôùi γ . - Ñieän trôû quang laø moät caûm bieán khoâng tuyeán tính, tröø tröôøng hôïp ñaëcbieät γ = 1 , ñoä nhaïy giaûm khi quang thoâng taêng, tuy nhieân caûm bieán coù theå coinhö tuyeán tính ñoái vôùi “tín hieäu nhoû” khi maø tín hieäu coù quang thoâng thay ñoåibeù xung quanh moät trò soá khoâng ñoåi lôùn. - Ñoä nhaïy tæ leä thuaän vôùi ñieän aùp V cung caáp, ñieàu naøy chæ coù yù nghóa khiV coù trò soá töông ñoái nhoû bôûi vì hieäu öùng Joule tæ leä vôùi V seõ laøm gia taêng nhieätñoä cuûa caûm bieán, maø söï gia taêng nhieät ñoä seõ laøm giaûm ñoä nhaïy. Khi tia böùc xaïñôn saéc, doøng I p döôùi taùc ñoäng quang thoâng cho tröôùc laø moät haøm theo λ :I p = qFGvôùi: F - ñoä lôïi; G - soá ñieän tích taïo ra trong 1 giaây. τn μV (1 − R )λ ⇒ Ip = q ⋅η ⋅ Φ( λ ) (λ ≤ λ s ) 2 hC Lvôùi: τn laø moät haøm theo Φ( λ ) ; η, R phuï thuoäc vaøo λ . ΔI Ñoä nhaïy phoå S( λ ) = thöôøng ñöôùc` xaùc ñònh baèng trò giaù töông ñoái ΔΦ( λ )bôûi ñöôøng cong ñaùp öùng phoå; ñoä lôùn cuûa ñoä nhaïy phoå cöïc ñaïi (tuøy thuoäc vaøovaät lieäu), coù trò soá trong khoaûng 10−1 ñeán 102 A/W ñoái vôùi ñieän aùp cung caáp10V vaø beà maët tieáp nhaän aùnh saùng 1 cm 2 . Ñoä nhaïy phoå S( λ ) laø moät haøm theo nhieät ñoä, khi nhieät ñoä giaûm ngöôøi tanhaän thaáy giaù trò S( λ ) gia taêng. Khi tia böùc xaï khoâng ñôn saéc, ñoä nhaïy toång coäng St phuï thuoäc vaøo phaânboá phoå cuûa quang thoâng vaø ñöôøng cong ñaùp öùng phoå cuûa caûm bieán. 4- Thôøi gian ñaùp öùng cuûa ñieän trôû quang Thôøi gian ñaùp öùng cuûa ñieän trôû quang cho pheùp xaùc ñònh tính nhanh cuûacaûm bieán ñöôïc hieåu laø thôøi gian caàn thieát ñeå ñieän trôû quang thay ñoåi trò soá khicoù söï thay ñoåi ñoät ngoät quang thoâng böùc xaï.ÑO ÑAÏI LÖÔÏNG QUANG 283 Thôøi gian ñaùp öùng cuûa caûm bieán khaùc vôùi thôøi gian ñaùp öùng cuûa maïchñieän ñöôïc hình thaønh töø nhoùm caùc ñieän trôû, tuï ñieän trong maïch ñieän bao goàmcaû ñieän trôû quang vaø ñöôïc aán ñònh bôûi haèng soá thôøi gian RC cuûa maïch ñieän. Thôøi gian ñaùp öùng cuûa ñieän trôû quang thöôøng lôùn hôn haèng soá thôøi giancuûa maïch ñieän. Thôøi gian ñaùp öùng cuûa ñieän trôû quang tuøy thuoäc vaøo vaät lieäuvaø caùch cheá taïo: 0,1μs ñoái vôùi SnIn, AsIn, CdHgTe 0,1 ÷ 100m s vôùi PbS, PbSe, CdSe Thôøi gian ñaùp öùng giaûm khi söï thay ñoåi ñoä saùng gia taêng. 5- ÖÙng duïng ñieän trôû quang Söû duïng ñieän trôû quang coù nhöõng ñieåm lôïi laø ñoä nhaïy cao, caùch maéc daâysöû duïng ñôn giaûn. Nhöõng ñieàu baát lôïi laø: Ñaùp öùng khoâng tuyeán tính ñoái vôùi quang thoâng Thôøi gian ñaùp öùng töông ñoái cao, baêng thoâng giôùi haïn Caàn phaûi laøm nguoäi ñoái vôùi moät vaøi loaïi caûm bieán Ñaëc tính khoâng oån ñònh (do söï baõo hoøa). Ñieän trôû quang ñöôïc aùp duïng chính trong vieäc nghieân cöùu, khoâng duøng ñeåxaùc ñònh chính xaùc möùc ñoä quang thoâng maø duøng ñeå dieãn taû caùc möùc ñoä quangthoâng khaùc nhau (toái – saùng, caùc xung aùnh saùng). Tuy nhieân vieäc söû duïngchuùng ñeå ño löôøng aùnh saùng coù theå thöïc hieän ñöôïc vôùi ñieàu kieän caùc ñaëc tínhcuûa chuùng ñöôïc xaùc ñònh tröôùc chính xaùc vaø oån ñònh. Hình 9.6: Caùch maéc ñieän trôû quang ñieàu khieån rôle a) Ñieàu khieån tröïc tieáp; b) Ñieàu khieån nhôø noái vôùi transistor khueách ñaïi Vieäc ño caùc ñieän trôû quang hay phaân tích söï thay ñoåi ñieän trôû quang coùtheå thöïc hieän ñöôïc nhôø moät trong nhöõng maïch bieán ñoåi caûm bieán ñieän trôû: CHÖÔNG 9284Nguoàn cung caáp khoâng ñoåi, caùch maéc phaân aùp, caàu Wheastone, maïch khueáchñaïi, maïch dao ñoäng RC. Moät vaøi ví duï veà öùng duïng ñieän trôû quang: - Ñieàu khieån: söï tieáp nhaän löôïng saùng lôùn hôn möùc ñoä ñònh tröôùc, seõ laømñieän trôû caûm bieán giaûm nhieàu, keùo theo söï xuaát hieän doøng ñieän I trong maïchmoät caùch tröïc tieáp, hoaëc nhôø moät maïch khueách ñaïi, thieát bò seõ thay ñoåi giöõahai traïng thaùi: Môû vaø ñoùng moät rôø le. Ngöøng hoaëc daãn Thyristor v.v... - Tieáp nhaän tín hieäu quang: ñieän trôû quang vaø maïch bieán ñoåi cho pheùpbieán ñoåi caùc xung aù ...