9. RÉPONSE SPECTRAL
(principe de fonctionnement)
LUMIÈRE
OPTIQUE D'ENTRÉE
La réponse lambertienne (en cosinus) de la tête
contenant les capteurs est désirable pour de
nombreuses applications de mesure, en particulier
celles dans lesquelles l'angle entre la source et le
détecteur n'est pas fixe, ou les situations dans
lesquelles l'angle provenant de la source est
« étendu », comme par exemple la mesure d'une
ampoule fluorescente à une distance inférieure ou
égale à sa longueur. Dans ce dernier cas, la source
étendue fournit des rayons à partir d'angles nombreux,
qui doivent tous être « pondérés » correctement en
fonction de leur efficacité sur le plan représenté par la
surface du capteur.
En pratique, la réalisation d'un capteur se conformant à
la réponse idéale sur la totalité de l'angle solide de 2π
stéradians est difficile. Les capteurs de l'AccuMAX
minimisent ce problème grâce à des matériaux
disposant de caractéristiques de diffusion optimales
pour différentes régions spectrales. Ces matériaux
diffuseurs sont montés à proximité de la surface des
capteurs, afin de ne pas obstruer les rayons obliques.
On sélectionne la plage spectrale en ajoutant un filtre
ultraviolet anti-interférences dans l'optique du capteur.
CELLULE DU CAPTEUR
Fonctionnement photovoltaïque
Quand une jonction p-n est utilisée sans application de
tension externe, on considère qu'elle fonctionne en
mode photovoltaïque. Dans cette condition de tension
appliquée nulle et de faibles niveaux de lumière
incidente, cette jonction p-n va générer un courant
proportionnel à la lumière incidente sur la surface
active. Ce courant induit par photons, ou courant
CAPTEUR
STAGE OPTIQUE,
CONVERSION A/N,
CIRCUIT PROGRAMMABLE
CIRCUIT DE TRAITEMENT
DU SIGNAL
COMMANDE PAR
MICRO-PROCESSEUR
photoélectrique, se divise entre la résistance dynamique
parallèle de la diode et la résistance de charge
parallèle. La résistance dynamique, qui est une fonction
inverse exponentielle de la tension directe, a
normalement une valeur élevée. Le sens du flux de
courant produit, au travers de la diode, une tension qui
s'oppose au potentiel de la bande interdite de la
jonction photodiode, et par conséquent la polarise
directement. En conséquence, la valeur de résistance
dynamique de la diode (R
au fur et à mesure de l'augmentation de l'éclairement
énergétique, et la tension photogénérés est une
fonction quasi logarithmique de l'éclairement
énergétique de la diode, en tenant compte de la
résistance de la charge externe. Un autre inconvénient
majeur est que R
a généralement une large plage de
d
valeurs dans des lots de production différents.
Un moyen d'obtention d'une résistance de charge
suffisamment faible et d'élimination de l'effet de la
résistance parallèle de la diode consiste à envoyer le
photocourant à la masse virtuelle d'un amplificateur
opérationnel.
La tension de sortie est la résultante de l'envoi du
photocourant, par l'amplificateur, dans la résistance de
contre-réaction, ainsi que de l'impédance d'entrée
R
= R
/ A, où A est le gain en boucle ouverte et R
in
f
la résistance de contre-réaction.
Ce circuit bénéficie d'une réponse linéaire et d'un bruit
faible en raison de l'élimination presque totale du
courant de fuite avec la polarisation nulle. Il en résulte
une tension proportionnelle qui est présentée à la
section conditionnement du signal du circuit électronique.
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AFFICHAGE
GRAPHIQUE
) diminue exponentiellement
d
f
est