Определение диаметра луча с помощью фотоприемника

Получена формула, связывающая сопротивление фоторезистора, на световую площадку которого падает луч, с диаметром этого луча, если диаметр луча меньше размеров световой площадки. По этой формуле и вычисляется значение диаметра луча с подставлением в нее значения измеряемого сопротивления....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2003
Автори: Викулина, Л.Ф., Мингалев, В.А.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2003
Назва видання:Технология и конструирование в электронной аппаратуре
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70607
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Определение диаметра луча с помощью фотоприемника / Л.Ф. Викулина, В.А. Мингалев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 2. — С. 30-31. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-70607
record_format dspace
spelling irk-123456789-706072014-11-10T03:01:47Z Определение диаметра луча с помощью фотоприемника Викулина, Л.Ф. Мингалев, В.А. Контроль. Качество. Надежность Получена формула, связывающая сопротивление фоторезистора, на световую площадку которого падает луч, с диаметром этого луча, если диаметр луча меньше размеров световой площадки. По этой формуле и вычисляется значение диаметра луча с подставлением в нее значения измеряемого сопротивления. The formula, which bind up the photo-resistor resistivity with the diameter of the light ray is calculated. The diameter of the ray is more less than the area of the photosurface of the photodetector. The value of the diameter of the ray is calculated by this formula. 2003 Article Определение диаметра луча с помощью фотоприемника / Л.Ф. Викулина, В.А. Мингалев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 2. — С. 30-31. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70607 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Контроль. Качество. Надежность
Контроль. Качество. Надежность
spellingShingle Контроль. Качество. Надежность
Контроль. Качество. Надежность
Викулина, Л.Ф.
Мингалев, В.А.
Определение диаметра луча с помощью фотоприемника
Технология и конструирование в электронной аппаратуре
description Получена формула, связывающая сопротивление фоторезистора, на световую площадку которого падает луч, с диаметром этого луча, если диаметр луча меньше размеров световой площадки. По этой формуле и вычисляется значение диаметра луча с подставлением в нее значения измеряемого сопротивления.
format Article
author Викулина, Л.Ф.
Мингалев, В.А.
author_facet Викулина, Л.Ф.
Мингалев, В.А.
author_sort Викулина, Л.Ф.
title Определение диаметра луча с помощью фотоприемника
title_short Определение диаметра луча с помощью фотоприемника
title_full Определение диаметра луча с помощью фотоприемника
title_fullStr Определение диаметра луча с помощью фотоприемника
title_full_unstemmed Определение диаметра луча с помощью фотоприемника
title_sort определение диаметра луча с помощью фотоприемника
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
publishDate 2003
topic_facet Контроль. Качество. Надежность
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70607
citation_txt Определение диаметра луча с помощью фотоприемника / Л.Ф. Викулина, В.А. Мингалев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 2. — С. 30-31. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
series Технология и конструирование в электронной аппаратуре
work_keys_str_mv AT vikulinalf opredeleniediametralučaspomoŝʹûfotopriemnika
AT mingalevva opredeleniediametralučaspomoŝʹûfotopriemnika
first_indexed 2025-07-05T19:47:12Z
last_indexed 2025-07-05T19:47:12Z
_version_ 1836837589588377600
fulltext Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2 30 ÊÎÍÒÐÎËÜ. ÊÀ×ÅÑÒÂÎ. ÍÀÄÅÆÍÎÑÒÜ Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ 23.01 2003 ã. Îïïîíåíò ä. ô.-ì. í. Ø. Ä. ÊÓÐÌÀØÅ (ÎÍÓ èì. È. È. Ìå÷íèêîâà, ã. Îäåññà) Ä. ò. í. Ë. Ô. ÂÈÊÓËÈÍÀ, Â. À. ÌÈÍÃÀ˨ Óêðàèíà, ã. Îäåññà, Àêàäåìèÿ ñâÿçè Óêðàèíû, ÑÊÁ "Ìîëíèÿ" Å-mail: phys@usat.ukrtel.net ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÄÈÀÌÅÒÐÀ ËÓ×À Ñ ÏÎÌÎÙÜÞ ÔÎÒÎÏÐÈÅÌÍÈÊÀ Ïðåäëàãàåòñÿ ìåòîä îïðåäåëåíèÿ äèà- ìåòðà ëó÷à ñâåòà ïî ôîðìóëå, ñâÿçûâà- þùåé èçìåðÿåìîå ñîïðîòèâëåíèå ôîòî- ïðèåìíèêà ñ äèàìåòðîì îñâåùàåìîé ïëîùàäêè. Ôîòîïðèåìíèêè ìîãóò âûïîëíÿòü ìíîæåñòâî ôóí- êöèé, â òîì ÷èñëå îíè äàâíî èñïîëüçóþòñÿ äëÿ îïðå- äåëåíèÿ ïëîùàäåé ðàçëè÷íûõ ïðåäìåòîâ [1, 2]. Ìå- òîä çàêëþ÷àåòñÿ â ðàçìåùåíèè íà ìàòîâîì ñòåêëå, ðàñïîëîæåííîì ìåæäó èñòî÷íèêîì ñâåòà è ôîòîïðè- åìíèêîì, íåïðîçðà÷íîãî ïðåäìåòà.  çàâèñèìîñòè îò ïëîùàäè ïðåäìåòà ìåíÿåòñÿ èíòåíñèâíîñòü ñâåòà, ïîïàäàþùåãî â ôîòîïðèåìíèê, ÷òî è ñëóæèò îñíî- âîé èçìåðåíèÿ. Îäíàêî òàêèì ñïîñîáîì íåëüçÿ èçìåðèòü äèàìåòð ëó÷à ñâåòà, ïîñêîëüêó òîê ôîòîïðèåìíèêà â ýòîì ñëó- ÷àå îäíîâðåìåííî çàâèñèò îò èíòåíñèâíîñòè ñâåòà, äèàìåòðà ëó÷à è ò. ä. Âìåñòå ñ òåì çàäà÷à èçìåðåíèÿ äèàìåòðà ëó÷à ìàëûõ ðàçìåðîâ îñîáåííî àêòóàëüíà ïðè ôîêóñèðîâêå ëàçåðîâ íåâèäèìîãî èçëó÷åíèÿ. Íàìè ðàçðàáîòàí ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ äèàìåòðà ëó÷à ñâåòà ñ èñïîëüçîâàíèåì ôîòîðåçèñòîðà ëþáîãî òèïà. Åñëè äèàìåòð ëó÷à ñâåòà, íàïðàâëåííîãî íà ñâå- òîâóþ ïëîùàäêó ôîòîðåçèñòîðà, ìåíüøå ðàçìåðîâ ýòîé ïëîùàäêè, òî ïðè èçìåíåíèè äèàìåòðà ìåíÿåòñÿ ïëîùàäü îñâåùàåìîãî ó÷àñòêà ôîòîðåçèñòîðà, ÷òî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ åãî òîêà. Âîçìîæíîñòü îïðå- äåëåíèÿ äèàìåòðà ëó÷à òàêèì îáðàçîì î÷åâèäíà, îä- íàêî äëÿ åå ïðàêòè÷åñêîé ðåàëèçàöèè íåîáõîäèìî ïî- ëó÷èòü ìàòåìàòè÷åñêóþ çàâèñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ ôîòîðåçèñòîðà îò äèàìåòðà ëó÷à ñâåòà. Íà ðèñóíêå ïîêàçàíà ñõåìà ðàñ÷åòà ñîïðîòèâëå- íèÿ ôîòîðåçèñòîðà.  ñåðåäèíå ðåçèñòîðà íàõîäèòñÿ ñâåòîâîå ïÿòíî îò ëó÷à ñâåòà ðàäèóñîì r. Ôîòîðåçèñ- òîð ìîæíî ðàçáèòü íà äâå ñèììåòðè÷íûõ ÷àñòè (ëå- âóþ è ïðàâóþ) ñ ïðîâîäèìîñòÿìè σë=σï.  ñâîþ î÷å- ðåäü, êàæäóþ ïîëîâèíó ðàçîáüåì íà ÷åòûðå ÷àñòè ñ ïðîâîäèìîñòÿìè σë=σ1+σ2+σ3+σ4. (1) Ïðîâîäèìîñòè ïðÿìîóãîëüíûõ ó÷àñòêîâ σ1 è σ4 âû÷èñëÿþòñÿ ïî ïðîñòîé ôîðìóëå ( ) ( ) l rba l rba ρ −= ρ =σ=σ 2 5,0 –0,5 41 , (2) ãäå ρ � óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàòåðèàëà ôîòîðå- çèñòîðà. Ïðîâîäèìîñòè σ2=σ3 âû÷èñëÿåì èíòåãðèðîâàíèåì. Âûäåëèì â îáëàñòè 2 òîíêóþ îáëàñòü øèðèíîé dõ íà ðàññòîÿíèè õ îò öåíòðà îñâåùåííîãî êðóãà. Åå ïðî- âîäèìîñòü ( )      −ρ ⋅= ρ ⋅= 22–0,5 –0,5 ó xrl dxa cl dxa õ , (3) ãäå ñ2=r2�x2. Òàê êàê ∫= r xdx 0 2 óó , òî         +π+ ρ =      −− ⋅= ∫ 2 2 0 22 2 3 8 2 1 2 5,0ñ ó l r l r l ar xrl dxa r . (4) Èñïîëüçóÿ (2) è (4), ïðîâîäèìîñòü ëåâîé ÷àñòè (1) çàïèøåì â âèäå         +π+ ρ = 2 32 ë 3 16 1 2 ó bl r bl r l ab . Òàê êàê äèàìåòð d=2r, òî îáùåå ñîïðîòèâëåíèå ôîòîðåçèñòîðà 2 32 0 ïë 3 2 4 1 11 bl d bl d R R +π+ = σ + σ = , (5) ãäå R0=ρl/(àb) � òåìíîâîå ñîïðîòèâëåíèå ôîòîðåçè- ñòîðà, êîãäà d=0. Ôîðìóëà (5) ïîëó÷åíà ïðè ñëåäóþùèõ óïðîùå- íèÿõ. Âî-ïåðâûõ, ñ÷èòàåì, ÷òî ñîïðîòèâëåíèå îñâåùåí- íîé ÷àñòè ìíîãî ìåíüøå ñîïðîòèâëåíèÿ íåîñâåùåí- íîé, è ïåðâîé ïðåíåáðåãàåì. Ïîñêîëüêó ñïîñîá à b I ñ õ O dx σx l Ñòðóêòóðà ôîòîðåçèñòîðà äëÿ ðàñ÷åòà 1 2 3 4 Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 2 31 ÊÎÍÒÐÎËÜ. ÊÀ×ÅÑÒÂÎ. ÍÀÄÅÆÍÎÑÒÜ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ îïðåäåëåíèÿ äèàìåòðà ëó÷à ëàçåðà, èíòåíñèâíîñòü êîòîðîãî äîñòàòî÷íî âåëèêà, òî êîí- öåíòðàöèÿ íîñèòåëåé â îñâåùåííîé ÷àñòè ìíîãî áîëü- øå, ÷åì â íåîñâåùåííîé ÷àñòè, è óïðîùåíèå îáî- ñíîâàíî (ôîòîðåçèñòîð èç âûñîêîîìíîãî ìàòåðèàëà). Ñëåäîâàòåëüíî, ôîðìóëîé (5) ìîæíî ïîëüçîâàòüñÿ, åñëè ïîòîê èçëó÷åíèÿ âûøå îïðåäåëåííîé ìèíèìàëü- íîé âåëè÷èíû Ô0, ïðè êîòîðîé êîíöåíòðàöèÿ íîñèòå- ëåé â îñâåùåííîé ÷àñòè ôîòîðåçèñòîðà íà ïîðÿäîê âûøå, ÷åì â íåîñâåùåííîé. Âî-âòîðûõ, ðàñ÷åò ïðîâåäåí â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî ëèíèè òîêà îò ëåâîãî êîíòàêòà ê ïðàâîìó ïðåäñòàâëÿ- þò ñîáîé ïðÿìûå ïàðàëëåëüíûå ëèíèè. Îäíàêî ëèíèè òîêà â öåíòðàëüíîé ÷àñòè ôîòîðåçèñòîðà áóäóò èñêðèâ- ëÿòüñÿ â ñòîðîíó îñâåùåííîãî ïÿòíà, ïðåäñòàâëÿþ- ùåãî ñîáîé (ñ ó÷åòîì ñêàçàííîãî âûøå) ýêâèïîòåí- öèàëüíóþ ïîâåðõíîñòü, ïîýòîìó äëÿ êàæäîãî êîíê- ðåòíîãî ôîòîðåçèñòîðà íåîáõîäèìà êîððåêòèðîâêà òå- îðåòè÷åñêîé âåëè÷èíû R (äëÿ îïòèìàëüíîãî d) ñ ýêñ- ïåðèìåíòàëüíîé. Â-òðåòüèõ, ïðè áîëüøèõ âåëè÷èíàõ äëèíû äèô- ôóçèîííîãî ñìåùåíèÿ íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé L îá- ëàñòü, ãäå ãåíåðèðóþòñÿ íîñèòåëè, áóäåò ðàñïëûâàòü- ñÿ ïîä äåéñòâèåì äèôôóçèè, è åå äèàìåòð íå áóäåò ñîîòâåòñòâîâàòü äèàìåòðó ñâåòîâîãî ïÿòíà. Ïîýòî- ìó íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ìàòåðèàë ñ ìàëûì çíà- ÷åíèåì L, íàïðèìåð ñóëüôèä êàäìèÿ, â êîòîðîì L ïîðÿäêà 10 ìêì. Îïûòíàÿ ïðîâåðêà ñïîñîáà îñóùåñòâëÿëàñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ôîòîðåçèñòîðà òèïà ÔÑÊ-1. Ðàç- ìåðû åãî ñâåòîâîé ïëîùàäêè ñîñòàâëÿëè 4×4 ìì. Ïðè òàêèõ ðàçìåðàõ òåìíîâîå ñîïðîòèâëåíèå ðàâ- íî 2,48 ÌÎì. Ïðè îñâåùåíèè ëó÷îì ñ d=2 ìì îò ëàçåðà ËÃ-78 (êðàñíûé ñâåò) ñîïðîòèâëåíèå óìåíü- øàëîñü äî 1,9 ÌÎì. Ïðè óêàçàííîì äèàìåòðå îï- ðåäåëåííîå ïî (5) ñîïðîòèâëåíèå ðàâíî 1,93 ÌÎì. Äîñòàòî÷íî õîðîøåå ñîâïàäåíèå ðàññ÷èòàííîãî è ýêñïåðèìåíòàëüíîãî çíà÷åíèÿ R (â ïðåäåëàõ îøèá- êè, îïðåäåëÿåìîé êëàññîì òî÷íîñòè èñïîëüçóåìûõ ïðèáîðîâ) ïîêàçûâàåò, ÷òî âåëè÷èíà d, äåéñòâèòåëü- íî, ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà èç (5) ïî ýêñïåðèìåíòàëü- íîìó çíà÷åíèþ R. Ïðè óìåíüøåíèè äèàìåòðà ëó÷à äî 1 ìì çíà÷åíèå R ñîñòàâëÿåò 2,3 ÌÎì, ÷òî òàêæå íà- õîäèòñÿ â óäîâëåòâîðèòåëüíîì ñîîòâåòñòâèè ñ ôîð- ìóëîé (5). Íà ïðàêòèêå îïðåäåëåíèå äèàìåòðà ëó÷à ñâåòà ïðî- èçâîäèòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ïðè îòñóòñòâèè ñâå- òà èçìåðÿåòñÿ òåìíîâîå ñîïðîòèâëåíèå ôîòîðåçèñòî- ðà R0. Çàòåì íà ôîòîðåçèñòîð íàïðàâëÿåòñÿ ëó÷ òàêîé èíòåíñèâíîñòè, ÷òîáû ïðè åå óìåíüøåíèè â äâà ðàçà (íàïðèìåð ôèëüòðîì) âåëè÷èíà R íå èçìåíÿëàñü, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ïîòîê èçëó÷åíèÿ âûøå Ô0. Ïîñëå ýòîãî èçìåðÿåòñÿ ñîïðîòèâëåíèå R. Çíàÿ ðàç- ìåðû ôîòî÷óâñòâèòåëüíîé ïëîùàäêè, äèàìåòð ëó÷à ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå (5). Äëÿ óáûñòðåíèÿ ïðîöåññà èçìåðåíèÿ (ïðè èçâåñò- íûõ b, l è R0 äëÿ êîíêðåòíîãî ôîòîðåçèñòîðà) ñòðîèò- ñÿ ãðàôèê çàâèñèìîñòè R=f(d), îòêóäà ëåãêî îïðåäå- ëèòü d ïî èçìåðåííîé âåëè÷èíå R. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî âåëè÷èíà R íå çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ ñâåòîâîãî ïÿòíà íà ôîòîðåçèñòîðå (ò. å. ïðè èçìåðåíèè ëó÷ íå îáÿçàòåëüíî íàïðàâëÿòü â öåíòð ôîòîïðèåìíîé ïëî- ùàäêè), ÷òî óïðîùàåò ïðîöåññ èçìåðåíèÿ. Î÷åâèäíûìè ïðåäåëüíûìè îãðàíè÷åíèÿìè ìåòî- äà ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ðàçìåðû ÷óâñòâèòåëüíîé ïëîùàä- êè ôîòîðåçèñòîðà äîëæíû áûòü áîëüøå äèìåòðà ëó÷à, à èíòåíñèâíîñòü ëó÷à íå äîëæíà ïðåâûøàòü çíà÷å- íèÿ, ïðè êîòîðîì ïðîèñõîäèò çàìåòíûé íàãðåâ ôîòî- ðåçèñòîðà. ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ 1. Ëèòâàê Â. È. Ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ïðèáîðû è ðåãóëÿòîðû â ìàøèíîñòðîåíèè.� Ì.: Ìàøãèç, 1962. 2. Ñâå÷íèêîâ Ñ. Â., Ñìîâæ À. Ê., Êàãàíîâè÷ Ý. Á. Ôîòîïî- òåíöèîìåòðû è ôóíêöèîíàëüíûå ôîòîðåçèñòîðû.� Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1978. Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ 18.03 2003 ã. Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Ã. ÊÀÁÀÐÓÕÈÍ (ÒÈÓèÝ, ã. Òàãàíðîã) Ê. ò. í. Ì. Ä. ÑÊÓÁÈËÈÍ Ðîññèÿ, Òàãàíðîãñêèé ðàäèîòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò E-mail: scubilin@hotbox.ru Ìîæåò íàéòè ïðèìåíåíèå â êîíòðîëå ìàññû (âåñà) òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ â íå- ïîäâèæíîì èëè äâèæóùåìñÿ ñîñòîÿíèè. Èçìåðåíèå ìàññû (âåñà) äâèæóùèõñÿ îáúåêòîâ è, â îñîáåííîñòè, îáúåêòîâ ñî çíà÷èòåëüíûìè ãàáàðèò- íî-âåñîâûìè õàðàêòåðèñòèêàìè çàòðóäíåíî â ñèëó îãðàíè÷åííîñòè ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé èç- âåñòíîé âåñîèçìåðèòåëüíîé òåõíèêè, åå çíà÷èòåëüíîé èíåðöèîííîñòè è ïîãðåøíîñòè, âíîñèìîé â óñëîâè- ÿõ ñåéñìè÷åñêîé íåñòàáèëüíîñòè. Âìåñòå ñ òåì ìàññà (âåñ) òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ ñóùåñòâåííî âëèÿåò íà èõ ìàíåâðåííîñòü, à â êîíå÷- ÑÏÎÑÎÁ ÈÇÌÅÐÅÍÈß ÌÀÑÑÛ (ÂÅÑÀ) ÄÂÈÆÓÙÈÕÑß ÎÁÚÅÊÒΠíîì èòîãå è íà áåçàâàðèéíîñòü íà òðàíñïîðòå è, îñî- áåííî, â àâèàöèè.  ïîñëåäíåå âðåìÿ ó÷àñòèëèñü ñëó- ÷àè âîçíèêíîâåíèÿ íåøòàòíûõ ñèòóàöèé íà ñóäàõ òðàíñ- ïîðòíîé àâèàöèè, ÷åìó ïðè÷èí áîëåå ÷åì äîñòàòî÷íî. Èçâåñòíû ñïîñîáû èçìåðåíèÿ âåñà (ìàññû) îáúåê- òîâ ñ ïðèìåíåíèåì ðû÷àæíûõ, ïðóæèííûõ, òåíçîìåò- ðè÷åñêèõ, ïüåçîýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòîàíèçîòðîï- íûõ ñðåäñòâ, ïðåäïîëàãàþùèå ìåõàíè÷åñêîå âîçäåé- ñòâèå íà ÷óâñòâèòåëüíûå ýëåìåíòû, íà äàò÷èêè ñèñ- òåì âåñîèçìåðåíèÿ. Íî ýòè ñïîñîáû è ñðåäñòâà ãðî- ìîçäêè è íå ëèøåíû ñóùåñòâåííûõ íåäîñòàòêîâ.  ÷àñòíîñòè, îíè íå ïîçâîëÿþò äèñòàíöèîííî è â äâè- æåíèè îöåíèòü ìàññó (âåñ) îáúåêòîâ.