Zaujímavosti o referátoch
Ďaľšie referáty z kategórie
Senzory (SOČ)
Dátum pridania: | 21.12.2003 | Oznámkuj: | 12345 |
Autor referátu: | leskomajko | ||
Jazyk: | Počet slov: | 2 945 | |
Referát vhodný pre: | Stredná odborná škola | Počet A4: | 12.4 |
Priemerná známka: | 2.95 | Rýchle čítanie: | 20m 40s |
Pomalé čítanie: | 31m 0s |
Polohu (posuv) objektu môže vyvolať:
- zmenu polohy zdroja svetelného žiarenia (svetelné stopy)
- zatienenie svetelného toku medzi zdrojom a detektorom svetelného žiarenia
- zmena uhlu odrazu lúča
- interferencia zdrojového a odrazeného lúča
Konkrétne prevedenie týchto princípov predstavujú ďalej uvedené základné typy optoelektronických snímačov polohy.
5. 1 Polohovo-citlivé snímače (PSD – position sensitive photo detector)
Sú určené pre aplikáciu kde meraná veličina ovláda polohu svetelnej stopy. Podstatou snímačov PSD je generácia párov elektrónov – diera v intristickej vrstve veľkoplošnej fotodiódy PIN pri dopade svetelnej stopy na jej čelnú plochu obr.5.1.
Elektrické pole pri prechode PI a NI vyvolá posuv dier k vrstve P a elektrónov k vrstve N.
Snímač PSD v dvojrozmernom (plošnom) prevedení na obr. 5.1. má rovnomernú odporovú vrstvu jak na vrchnej (P) tak na spodnej strane (N). Pri posuve stopy k okrajom vzniká poduškovité skreslenie rastu, ktoré možno kompenzovať geometriou vrstvy, nelinearity dosahujú asi 1 % (plocha 30x30 mm), výstupný prúd celkový asi 1 mA. Snímače PSD možno tiež použiť pre meranie polohy elektrónových a röntgenových zväzkov. Transformáciou do oblasti viditeľného svetla dosiahneme fosforujúcu vrstvu na citlivom povrchu snímača, vyžarovaniu generovaného svetla zabráni tenká antireflexná vrstva.
Vlastnosti a použitie PSD majú kvadrantové detektory, tvorené štyroma oddelenými segmentmi fotocitlivých prvkov, ktoré predstavujú kvadranty súradnicovej sústavy. Svetelná stopa, premietnutá na začiatku, vyvolá rovnaké prúdy vo všetkých segmentoch. Súradnice vychýlených stôp sa určia z prúdov segmentov najčastejšie pomerovou metódou.
5.2 Optoelektronické snímače s nábojovo-viazanou štruktúrou (CCD)
Základným elementom týchto snímačov je kapacitor realizovaný technológiou MOS (obr.5.2.), v ktorom sa hromadia náboje generované pri dopade fotónov. Elektródy kapacitoru sú transparentné a sú tvorené dobre vodivým polykryštalickým kremíkom. Na strane od svetla a vrstvou Si typu P alebo N na strane odvrátenej. Dielektrikum kapacitora je vrstva SiO2. Pripojením kladného napätia vzniká tesne pod vrstvou SiO2 miesto ochudobnené o diery – potenciálová jama, v ktorej sa usadzujú elektróny generované pri dopade elektrónov. Náboje zhromaždené v tejto jame tvoria nábojový balík s množstvom náboja úmerným osvetleniu. Potenciálová jama je schopná zachytiť volné elektróny až do svojho nasýtenia. Jej kapacita závisí na veľkosti elementu a pohybuje sa asi od 40-tisíc elektrónov až do stoviek tisíc. Preto pri väčších intenzitách žiarenia môže dôjsť k preplneniu jamy a porušeniu proporcionality osvetlenia
5.3 Optoelektrické snímače polohy s priestorovým kódom
Podstata je pravítko resp.
Zdroje: Ďaďo Stanislav, Kreidl Marcel, Senzory a měřicí obvody, vydavatelstvo ČVUT Praha 1996