Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 148 -
Với t = 18
o
C thì:
p
H
E
058,0
−
= (5-42)
Phương trình 5-42 cho ta nguyên tắc để chế tạo các ma pH
§ 5 . C
ùy đo độ .
HUYỂN ĐỔI QUANG ĐIỆN
Các chuyển đổi quang điện là các phần tử nhạy cảm với các bức xạ, có nhiệm
vụ biến đổi tín hiệu quang học lối vào thành tín hiệu điện lối ra. Có nhiều loại cảm
biến qu ng đie
Tế
Qu
Pin
5.1. Tế b
a än như sau:
– bào quang điện;
– ang trở;
– quang điện;
– Photo diode; Photo transistor.
ào quang điện. Tế bào quang điện (TBQĐ) sử dụng hiệu ứng quang điện ngoài. Khi chiếu
ánh sáng có bư
kim loại làm ca tốt:
Các đặc tính cơ bản của TBQĐ là:
– Đặc tính quang: I
Φ
= f(Φ
x
)
Φ
x
.
–
–
–
T
a)
c)
d)
e)
b)
H
ình 5-21. Các sơ đồ sử dụng tế bào quang điện
D

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com

thống đo lường và kiểm tra tự động.
Sơ đồ hình 5-21, c dùng để kiểm tra c
chói, màu sắc…).
Sơ đồ hình 5-21, d được sử dụng rộng rãi để đo nhiều đại lượng không điện
khác nhau. Dòng ánh sáng Φ
o
từ nguồn chiếu đi qua đối tượng cần khảo sát, chẳng
hạn một chậu chất lỏng m
Sơ đồ hình 5-21
ng iện.
trở.
ùn dẫn dựa trên hiệu ứng quang điện trong: Độ dẫn
nfit cadmi, selenit cadmi (nhạy

antimo
ngoại).

quang ,
kiện ε
miền n g
trò sẽ n
trở thà

Quang trở là dụng cụ ba
điện của chất bán dẫn tăng (điện trở giảm) khi được rọi sáng bằng ánh sáng thích
hợp. Sơ đồ cấu trúc của quang trở trên hình 5-22.
Nền bán dẫn thường làm bằng các
chất su
trong vùng ánh sáng khả kiến); sunfit chì,
nit indi (nhạy trong vùng hồng


ES
I
ΦΦ
=
σ
(5-45)
A
Ù
nh

Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 150 -
Trong đó: E – cường độ điện trường;
S – diện tích tiết diện ngang của quang trở;
σ
Φ
– độ quang dẫn.
– Ứng dụng: Quang trở được sử dụng trong trắc quang, trong các mạch điều khiển.
5.3. Pin quang điện.

tử mang khuếch tán qua lớp
tiếp gia
làm giảm thế hiệu tiếp xúc, và làm xuất
hiện ta


Φ
1
o
I
(5-46)
I
Φ
– dòng quang.
Ùng d
kế, lộ sáng kế.
độ trong
o
ùi
, t ï động.
e
Trong đó: k – hằng số bolzermant;
T – nhiệt độ tuyệt đối;
I
o
– dòng nhiệt;

–Ư ụng:
 Trong quang trắc, lux kế, lumen
 Pin quang điện Si dùng đo nhiệt
phổ hồng ngoại;
 Trong các máy quay chiếu phim
dãi 350÷2000
C vì nó nhạy vơ
ruyền tín hiệu và điều khiển tư
5.4. Photo diode.

⎜
⎜
⎝
⎛
−−==
Φ
1

kT
eU
o
eII
R
U
I
(5-47)
Trong đó I
o
– dòng nhiệt; I
Φ
– dòng quang điện.
5.4.2. Chế độ photo diode (hình 5-24, c).
Khi mắc
òng bằng hiệu
nối tiếp sẽ xuất hiện
số các dòng ảy qua tiếp giáp p-n:

với tải một nguồn suất điện động E, trong mạch
d ch
⎟

diode. Đường đặc tuyến đi qua gốc tọa
ộ ứng ới trư øng hơ de, nó giống đặc tuyến vôn-ampe của
c của photo diode;

hế độ photo diode.
a) b) c)
Hình 5-24. a) Cấu trú
b) Chế độ photo-ganvanic;
n
hất (I) ứng với chế độ phân cực thuận c
ắn h lối ra photo diode,
tư thứ ba (III) là đặc tuyến trong chế độ photo
đ v ơ ïp không chiếu sáng dio
c) C
diode thường.
Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Kỹ Thuật Đo Lường Điện –Điện tử - 152 -


o của transstor và có thể chiếu vào
theo hư
góc và chiếu vào đáy transistor.
Photo transistor có thể mắc trong sơ đồ đo giống như transistor thông thường
theo các sơ đồ E chung, B chung và C chung, cũng như có th đấ thành
hở 1 trong 3 cực. Khi đó nó sẽ hoạt động giống như một photo diode.
iáp base – colector của transistor là một photo diode. Từ sơ đồ
tương đ c tr áng như một transistor th
26.
E

B
C
E
C
B
C
B
b)
E
c)
a)

ối ra của bộ cảm
biến sẽ là:
được nạp bởi dòng I
Φ
chuyển mạch thấp. Có thể đạt được tần
thay bằng mA kế có nội trở nhỏ
Hình 5-27
Nếu dòng quang base – colector ký hiệu là I
Φ
, ta có điện áp l
V
o
= V
cc
–
β
I
Φ

R (sơ đồ 5-27, a)
V
o
=
β
I

11. David A. Bell. Dụng cụ và đo lường điện tử / Người dòch: Nguyễn hữu Ngọc,
Trònh Trung Thành, Đặng Văn Sử / N.x.b. KHKT, Hà Nội, 1994.
12. Vũ Quý Điềm. Cơ sở kỹ thuật đo lường vô tuyến điện. N.x.b. ĐH & THCN, Hà
Nội, 1978.
13. Nguyễn Ngọc Tân, Ngô tấn Nhơn, Ngô Văn Ky. Kỹ thuật đo. Đại học Bách
khoa Tp. Hồ Chí Minh, 1995.
14. Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Văn Dương. Dụng cụ đo cơ điện. N.x.b. KHKT.
Hà Nội,1983.
15. Hoàng Tư Giáp. Đo thử hữu tuyến điện. N.x.b. Tổng cục bưu điện, Hà Nội
1979
16. Hoàng Thanh Chung. Dụng cụ đo điện xách tay. Nx.b. Đại học và trung học
chuyên nghiệp, Hà Nội 1987.
§
1
§
§
ных
Федорова
Измерения
Конев
Классен . Основы измерений. Электро