- Connection diagram: Cỏc nh m c tuy t i c c i:
3.2.2.1.3.Các đặc tr−ng
c) Sau khi chân INTR xuống thấp, ta bật CS =0 và gửi một xung cao xuống thấp đến chân RD để lấy dữ liệu ra khỏi chíp ADC 804 Phân chia thời gian cho quá
3.2.2.1.3.Các đặc tr−ng
3.2.2.1.3.1.Điện trở
Giá trị điện trở tối RC 0 phụ thuộc vào dạng hình học, kích th−ớc, nhiệt độ và bản chất hóa lý của vật liệu quang dẫn. Các chất PbS, CdS, CdSe có điện trở tối rất lớn (từ 104 Ω ữ 109Ω ở 250 C ), trong khi đó SbIn, SbAs, CdHgTe lại có điện trở tối t−ơng đối nhỏ (từ 10 Ω ữ 103 Ω
ở 250 C ). Điện trở RC của cảm biến khi bị chiếu sáng giảm rất nhanh khi độ rọi tăng lên. Trên hình 2.2.1.3.1 là một thí dụ cu thể về sự thay đổi của điện trở của một tế bào quang dẫn nh− là hàm của độ rọi sáng.
Khoa cơ điện - 102 - Tr−ờng ĐHNNI_ Hà Nội
Hình 2.17: Sự phụ thuộc của điện trở vào độ rọi sáng
Các tính chất của một tế bào quang dẫn có thể đ−ợc biểu diễn bằng một mạch t−ơng đ−ơng, trong đó điện trở tối RC 0 mắc song song với một điện trở RC P xác định bởi hiệu ứng quang điện do chiếu ánh sáng và có dạng:
RC P = a.Φ−γ
(3.26)
Trong đó a phụ thuộc mạnh vào vật liệu, nhiệt độ và phổ bức xạ ánh sáng, γ
có giá trị từ 0,5 ữ 1.
Vì vậy khi chiếu sáng điện trở sẽ là: RC = P RC 0 RC P 0.RC RC + = γ γ - - a. 0 RC .a. 0 RC Φ + Φ (3.27) Thông th−ờng RCP << RC 0 cho nên RC = a.Φ −γ
. Sự phụ thuộc của điện trở vào thông l−ợng ánh sáng không tuyến tính . Tuy nhiên có thể tuyến tính hóa nó bằng cách sử dụng một điện trở mắc song song với tế bào quang dẫn.
Điện trở RC (khi bị chiếu sáng) phụ thuộc vào nhiệt độ:Độ nhạy nhiệt của tế bào quang dẫn càng nhỏ khi bị độ rọi sáng càng lớn. Giá trị của điện trở sẽ bị giảm tuy rất chậm ở những đièu kiện làm việc giới hạn khi độ rọi sáng và điện áp đặt vào quá lớn. Ng−ời ta rút ra kết luận rằng hiệu ứng già hóa này t−ơng đối rõ ràng ở những vật liệu có hệ số nhiệt cao.
Khoa cơ điện - 103 - Tr−ờng ĐHNNI_ Hà Nội
Theo sơ đồ t−ơng đ−ơng của một tế bào quang dẫn, độ dẫn điện của tế bào là tổng thể của độ dẫn trong tối và độ dẫn khi chiếu sáng:
GC =GC 0 + GC P (3.28)
Trong đó:
+ GC 0 =1/RC 0 là độ dẫn trong tối. + GC P =1/RC P =1/ a.Φ −γ
là độ dẫn quang.
Khi đặt điện áp V vào tế bào quang dẫn, sẽ có dòng điện I chạy qua nó: I = GC.V = GC 0.v+ GC P.V = I0 + IP (3.29)
Trong điều kiện sử dụng thông th−ờng thì I0 << IP do đó dòng quang điện của tế bào quang dẫn đ−ợc xác định bởi biểu thức:
IP =
a V
.Φ −γ
(3.30) Đối với luồng bức xạ có phổ xác định, tỷ lệ chuyển đổi tĩnh:
Φ1 1 = a V .Φy−1 (3.31) Và độ nhạy: ΔΦ ΔI = a V γ .Φy−1 (3.32) Từ hai biểu thức này ta có thể thấy:
+ Nếu tính đến các giá trị của γ thì tỷ lệ chuyển đổi tĩnh và độ nhay có cùng độ lớn.
+ Tế bào quang dẫn là một cảm biến không tuyến tính, độ nhạy của nó giảm khi bức xạ tăng( trừ tr−ờng hợp đặc biệt khi γ = 1).
+ Độ nhạy tỷ lệ thuận với điện áp đặt vào tế bào quang dẫn.Điều này chỉ đúng khi điện áp đủ nhỏ để hiệu ứng joule không làm thay đổi nhiệt độ (vì nhiệt độ cao sẽ làm giảm độ nhạy)