Які забезпечен бі одночасно скроню точність вимірювання ультрафіолетового випромінювання за рахунок переходу до індівідуальніх функцій превращение напівпровідніковіх фотодіодів та взаємозамінність сенсорів.
Для цього слід:
1. Розробити вімірювальну схему для вимірювання ультрафіолетово?? про випромінювання помощью напівпровідніковіх фотодіодів, яка булу бі одночасно значний простішою за існуючі;
2. Розробити структуру інформаційно-вимірювальної системи вимірювання ультрафіолетового випромінювання помощью напівпровідніковіх фотодіодів та ее принципова схему;
. Розробити методику Отримання результату вимірювання сигналу, яка базувалася бі на підході до напівпровідніковіх фотодіодів як до багатопараметричних сенсорів;
. создать метод значного скороченню кількості Дійсно необхідніх результатів визначення дійсного значення вихідного сигналу напівпровідніковіх фотодіодів (точок їх повірки) для відтворення Індивідуальної Функції превращение напівпровідніковіх фотодіодів за рахунок нейромережевого прогнозом результатів не проведення повірок;
. создать метод забезпечення взаємозамінності сенсорів (напівпровідніковіх фотодіодів) на Основі розділення корекції похібок різніх компонентів вимірювального каналу інформаційно-вимірювальних систем вимірювання ультрафіолетового випромінювання.
Вирішення переліченіх вищє завдань дасть змогу досягнутості мету даної діпломної роботи.
2. Синтезу структури універсального вимірювального каналу ультрафіолетовіх фотодіодів
. 1 Основні режими роботи каналу вимірювання сігналів фотодіодів
вимірювання ультрафіолетовій випромінювання сигнал
Як сенсор ультрафіолетового випромінювання, согласно проведеного в Першому розділі Огляду віберемо фотодіод типом ААА фірми Hamamatzu, Японія. Цей фотодіод відрізняється оптимальними співвідношеннямі чутлівості до ультрафіолетового випромінювання, потрібною спектральних характеристик (рис. 1.1), відносно низька рівнем шумів та невісокою ціною. Всі перелічені вищє Преимущества фотодіода типом ААА проявляються при его работе у режімі короткого замикання, Який Зручне реалізуваті помощью відповідного ввімкнення операційного підсілювача. Відповідна схема подана на малюнку 2.1. Віхідну напругу операційного підсілювача ОП1 можна найти за формулою [34]
, (2.1)
де - струм фотодіода FD;
- Опір резистора R1.
Малюнок 2.1 - Реалізація режиму короткого замикання фотодіода помощью операційного підсілювача
Знак мінус перед дужками у Формулі (2.1) означає, что полярність віхідної напруги при такому ввімкненні фотодіода буде протилежних від напруги на ньом, если ВІН БУВ бі ввімкненій не у режімі короткого замикання, а у Фотогенераторний режімі.
Основними недолікамі фотодіода цього типу (а такоже всех других тіпів фотодіодів) можна Віднести:
1. великий початковий розкід параметрів, зокрема Функції превращение - залежності вихідного Струму від освітленості;
2. великий Вплив температури на функцію превращение. Слід відзначіті, что залежність Функції превращение від температури є НЕ только й достатньо значний, а ще є и нелінійною функцією освітленості, тобто Температурний коефіцієнт фотодіода НЕ є стало величиною, а поклади від освітленості фотодіода.
вказано залежність температурного коефіцієнта фотодіодів від уровня освітленості НЕ дает змогі отріматі Значне Підвищення точності при переході до Індивідуальної Функції превращение фотодіода. У цьом випадка для кожної РОБОЧОЇ температури необхідна булу бі своя Індивідуальна функція превращение. Таким чином, фотодіод при работе в достаточно широкому діапазоні температур становится багатопараметричних сенсором - его вихідний сигнал (струм короткого замикання) Суттєво покладів від двох фізичних величин - освітленості та температури.
Якщо не розглядаті фотодіод як багатопараметричних сенсор, то для Підвищення точності визначення освітленості можна термостатуваті фотодіод, як це показано на малюнку 2.2. Такий метод вікорістовується Виробнику інформаційно-вимірювальних систем ультрафіолетового випромінювання доволі широко. Однак в цьом випадка НЕ ??вдасть добитися вісокої точності через том, что вімірюване ультрафіолетове випромінювання нагріває сам кристал фотодіода. Хоча фірма Hamamatsu, для Підвищення точності вимірювання ультрафіолетового випромінювання, розміщує сенсор температури (термодіод) в корпусі самого фотодіода. Альо таке размещения, хоча и зменшує різніцю температури между кристалом фотодіода та сенсори температури, вже не проти віключає наявності цієї різниці. При цьом така Різниця носити Випадкове характер, оскількі покладів від...
