傳感器技術(shù)及其應(yīng)用(3)(參考版)
2024-10-22 10:44本頁面
【正文】 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 43 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 光電器件的伏安特性 I / m A543210 50 1 0 0100 lx無光照U / V。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 42 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 伏安特性 ? 在保持入射光頻譜成分不變的條件下 ,光電器所加電壓與光電流之間的關(guān)系稱為光電器件的伏安特性 ,如圖 示 。 ? 溫度變化不僅影響光電器件的靈敏度 ,同時對光譜特性也有較大的影響 。cm－2開 路 電 壓短 路電 流E0 / l x? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 41 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 溫度特性 ? 光電器件的靈敏度 、 暗電流或光電流與溫度的關(guān)系稱為溫度特性 ,通常由曲線表示或由溫度系數(shù)給出 。圖 。 圖 1 0 0806040200 10 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 02 硫化鉈1 硫化鉛f / H zSr / %? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 39 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 光照特性 ? 光照特性表示光電器件的積分或光譜靈敏度與其入射輻射通量的關(guān)系 。 多數(shù)光電器件靈敏度與調(diào)制頻率的關(guān)系為 02 2 2() ( 1 4 )rrSSff??? ?? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 38 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 式中 ,Sr0為調(diào)制頻率 f=0時的靈敏度 ,f為調(diào)制頻率 ,τ為響應(yīng)時間 。由于光電器件有一定的惰性 ,在一定幅度的正弦調(diào)制光照射下 ,當(dāng)頻率較低時 ,靈敏度與頻率無關(guān) 。 它反映了光電器件響應(yīng)時間的快慢 ,調(diào)制頻率上限受響應(yīng)時間的限制 。對線性傳感器 ,其輻射通量與輸出電壓之間的關(guān)系可以用以下微分方程描述 0( ) ( )dU U t S tdt? ? ? ?? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 35 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 光電器件的轉(zhuǎn)換特性 ?? ( t ) , Sz( t )?? ( t )Sz?( t )1 . 00 . 6 3?S0t0? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 36 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 輻射通量為階躍函數(shù)時 ,微分方程解為 (假定 t=0時 ,U(t)=0) 實際上轉(zhuǎn)換過程要經(jīng)過 2~3τ的時間才能結(jié)束 。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 34 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 轉(zhuǎn)換特性 Sz(t)和響應(yīng)時間 ? 當(dāng)入射輻射通量很小時 ,可以把光電器件看作線性系統(tǒng) ,并用轉(zhuǎn)換特性的時間常數(shù)來描述光電器件的動態(tài)特性 。 歸一化探測率可由下式定義 : 22HA f S A fDU? ????? 式中 ,A為靈敏面面積 ， Δf為帶寬 。 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 33 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 歸一化探測率 D* ? 由于通量閥與光電器件靈敏面的面積的平方根成正比 ,在窄帶情況下通量閥與帶寬的平方根成正比 。 若把對應(yīng)于 ΦH的光電器件的反應(yīng)以等效噪聲的均方根值 ? ? 代入上式 ,則有 22U22HUS??? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級 ? 第三級 ? 第四級 ? 第五級 32 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 光電器件的通量閥可以根據(jù)特定輻射源來測定 ,而且同積分靈敏度一樣 ,它和輻射源的輻射特性有關(guān) 。在光電器件說明書中列出的積分靈敏度值都是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)輻射源的輻射來測定的 ,光電
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