175960. lajstromszámú szabadalom • Fénymérő
MAGYAR népköztársaság SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1977, XI. 11. (MA-2926) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1980. IV. 28. Megjelent: 1981. VI. 30. 175960 Nemzetközi otztiiyozát: GOI J 1/42 Mil:< nil Feltalálók: Szabadalmas: Brósz Róbert oki. villamosmérnök 40%, dr, Eppeldauer György Magyar Tudományos Akadémia Műszaki oki. villamosmérnök 30%. dr. Schanda János oki. fizikus 30%, Fizikai Kutató Intézete, Budapest Budapest Fénymérő 1 A találmány tárgya fénymérő, előnyösen kis fényintenzitások nagypontosságú mérésére. Igen kis fényintenzitások mérésére nagyfeszültségge! táplált fbtoelekíronsokszorozót használnak általánosan amelynek kimenő áramát többnyire rö- 5 vidzárási árammérővel alakítják át feszültséggé. A fénymérésnek ez a módja igen költséges és bonyolult. ezért hasonlóképpen dterjedten alkalmazzák kis fényintenzitások mérésére a fényelemeket is különösen előnyös jellemzői miatt a szilícium !0 fényeiemeket - amelyeknek kimenő rövidzárási áramát előnyös mérni a fényelemek lineáris működtetése érdekében. A fényelemet ezért igényesebb esetekben mindig rövidzárási áramfeszültség átalakító követi. A legáltalánosabban használt ilyen 15 átalakító a műveleti erősítős áramkompenzátor. Ezek a mérőkörök a műveleti erősítő teljesítőképességétől és a választott kapcsolási elrendezéstől függően különböző mértékű zavaró tényezőkkel rendelkeznek. A kis fényintenzitások mérésénél, 20 megfelelően kialakított kapcsolási elrendezés esetén is két domináns zavaró tényező korlátozza a mérés érzékenységét ill. pontosságát. Ezek a hőmérsékletfüggő nullhiba (feszültség- és áramdrift) és a bemeneti zaj. E két zavaró tényezőt egymás mellett 2Í figyelembe véve lehet csak elfogadható kompromisszumot találni a fénymérők kialakításában. Ezért az utóbbi években kétféle megoldás alkalmazása vált ismertté. Az egyik esetben szaggató, ún. modulátor-demodulátor típusú műveleti erősítőt 30 2 alkalmaznak, amelynek igen kicsi a hőmérsékletfüggő driftje, viszont ehhez képest viszonylag nagy az alacsonyfrekvenciás (flicker) zaja. A másik esetben kiszajú differenciál-kialakítású műveleti erősítőt alkalmaznak, amelynek viszonylag kicsi a hőmérsékletfüggő driftje, amelyet további termosztatizálássa! még minimalizálnak. Ily módon a második esetben nagyobb érzékenység ill. pontosság élhető el, mint az elsőben, azonban a flicker zaj hatása még zavaró. Fenti megoldások hátrányát jelentősen csökkentette Takashi Higo és Norio Muroi: Photometric Measurement of Low-light-level by Silicon Photovoltaic Cell című. a CIE 1975. évi londoni Kongresszusán elhangzott előadásában és nyomtatásban közzéadott cikkében. Az áramkompenzálást műveleti erősítő helyett alkalmazott kiszajú, driftmentes galvanométer-erősítő végezte az 1. ábrán ismertetett vázlatos elrendezés szerint. Az 1 mérendő fényintenzitás hatására a szilícium 2 fényelemben keletkezett II fényáramot a 4 galvanométer erősítő kimenetéről - ahol az U analóg kimenőfeszültség áll elő - 5 ellenálláson és 6 kondenzátoron keresztül visszacsatolt 12 kompenzáló áram kompenzálta. A galvanométer erősítőben az 11-12 maradékáram hatására elmozduló 3 tekercsre szerelt 7 tükör a 8 izzólámpa 9 fényét CdS 10 fényérzékelőre vetítette, amely a 11 fotodektromos jelátalakító detektora. Ezzel a megoldással az ismertekhez képest további érzékenységnövekedést sikerült elérni. Az 175960
