Spectro-UV AccuPRO Serie Manual Del Operador página 46

9. SPEKTRALEMPFINDLICHKEIT (Funktionsweise)
LICHT
DIE EINGANGSOPTIK
Die Lambertsche (Cosinus-) Reaktion des
Sensorkopfes ist für viele Messanwendungen
erwünscht, insbesondere solche, bei denen der
Winkel der Quelle zum Detektor variable ist oder in
Situationen in denen der Winkel zur Quelle "ausge-
dehnt" ist, wie zum Beispiel bei der Messung einer
fluoreszierenden Lampe in Abständen, die vergleich-
bar zu oder kürzer als ihre Länge sind. Im letzteren
Fall liefert die ausgedehnte Quelle Strahlung aus
vielen Winkeln, von denen alle ordnungsgemäß bzgl.
der Effektivität auf der durch die Sensoroberfläche
repräsentierten Ebene "gewichtet" werden müssen.
In der Praxis sieht es so aus, dass es schwierig ist,
einen Sensor dazu zu zwingen, die Idealreaktion über
den gesamten Raumwinkel von 2π Steradianten einzu-
halten. Die Sensoreinheiten des AccuMAX-Messgeräts
minimieren dieses Problem dadurch, dass sie mit opti-
mal übertragungsdiffundierenden Materialien für diver-
se Spektralbereiche ausgestattet sind. Diese
Diffusionsmaterialien sind nahe an der Oberfläche des
Sensors angebracht, so dass die schräg einfallenden
Strahlen nicht behindert werden. Der Spektralbereich
wird ausgewählt, indem vor dem Zusammenbau der
Sensorzelle ein passender UV-Interferenzfilter inner-
halb des Optikstapels hinzugefügt wird.
DIE SENSORZELLE
Photovoltaischer Betrieb
Wenn ein p/n-Übergang ohne extern anliegende
Spannung betrieben wird, wird davon ausgegangen,
dass er im photovoltaischen Modus betrieben wird.
Bei diesem Zustand, ohne anliegende Spannung und
einem niedrigen Niveau an einfallendem Licht,
erzeugt der p/n-Übergang einen Strom, der proportio-
nal zum Lichtstärkeeinfall an der aktiven Oberfläche
ist. Dieser photoneninduzierte Strom bzw. Photostrom
SENSOR
OPTISCHE STUFE,
A/D-WANDLUNG,
PROGRAMMIERBARE
SCHALTKREISE
SIGNALVERARBEITUNG
SCHALTKREIS
MIKROPROZESSOR-
STEUERUNG
wird zwischen dem diodenparallelen dynamischen
Widerstand und dem parallelen Lastwiderstand aufge-
teilt. Der dynamische Widerstand ist normalerweise
ein hoher Wert und ist eine umgekehrt exponentielle
Funktion der Durchlassspannung. Die Richtung des
Stromflusses produziert eine Spannung über die
Diode hinweg, die dem Bandlückenpotential der
Photodiodenanschlussstelle gegenübersteht, und so
eine Durchlassspannung erzeugt. Als Ergebnis fällt
der diodendynamische Widerstand (Rd) exponentiell
ab wenn die Strahlungsintensität zunimmt und die
photogenerierte Spannung ist eine quasilogarithmi-
sche Funktion der Diodenstrahlungsintensität wenn
der externe Lastwiderstand in Betracht gezogen wird.
Ein weiterer bedeutender Nachteil ist, dass Rd typi-
scherweise über verschiedene Produktionslose hin-
weg ein breites Spektrum an Werten annimmt.
Eine Art und Weise, um einen hinreichend niedrigen
Lastwiderstand zu erzielen und den Effekt des dio-
denparallelen Widerstands zu eliminieren, besteht
darin, den Photostrom in die virtuelle Erdung eines
OP-Verstärkers einzuspeisen.
Die Ausgangsspannung ist das Ergebnis davon,
dass der Photostrom vom Verstärker durch den
Rückkoppelwiderstand getrieben wird und die
Eingangsimpedanz Rin = Rf/A beträgt, wobei A die
Rückkopplungsverstärkung ist und Rf der
Rückkoppelwiderstand.
Dieser Schaltkreis hat eine lineare Reaktion und ein
niedriges Rauschverhalten, da er mit der
Nullvorspannung den Leckstrom so gut wie vollstän-
dig eliminiert. Dies resultiert in einer
Proportionalspannung, die dem
Signalkonditionierungsabschnitt der Elektronik prä-
sentiert wird.
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