光电工程师社区

标题: 请高人指点~!!!!!!!!! [打印本页]

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-5 03:35
标题: 请高人指点~!!!!!!!!!
      　偶在做一个设计用来测量太阳光的照度的采集装置
　　　我选择的传感元件是硅光电池，其输出电流和光照度成正比关系
　　　输出电流的范围为０～５０μA,　
　　　请问怎样才能把它放大成０～５V电压信号送A/D转换
　　　具体的电路该是怎样的呢？？？
　　　　本人初出茅庐，敬请高人指点，感激不尽！！！！
　　　    QQ: 157405914
　　       lxtx110@gmail.com

作者: 吴量 时间: 2006-5-5 05:10

首先，这个电路对频响基本上没有什么要求，可以不予考虑。还有，该电路为小功率信号变换，对散热不予考虑。

然后，你需要对电路的精度，稳定性和线性度给一个要求，比如：A/D转换是多少位的。主要决定于该电路用在什么场合。

最后，就是比较关键的地方，该电路要有较大的输入阻抗。

建议使用运放，现在有号称0输入电流的运方，其输入电流小到pA级，可直接用一个100k电阻将0-50uA电流转换成0-5V电压，然后用上述运方跟随一下就可以了。如需要考虑成本，可用1K电阻转换成0-50mV，再用运放放大100倍。由于，不需要考虑频响，所以防振就很简单了。好象有直接吧电流转换成电压的芯片，但价格不便宜，找到刚好把50uA转换成5V的也可能比较困难。

作者: lymex 时间: 2006-5-5 08:54

用单电源运放，正输入接地。

光电池的正接地，负接运放的负，然后接一个100k的电阻到运放的输出。

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-6 02:53

谢谢两位高人的指点,感激不尽!!!

不才还有一个问题就是:两位所说的运放应该都是高阻抗的吧

但硅光电池有一个特性就是和光照度成正比的是它的短路电流,而其开路电压和光照度的对数成线性关系,如果我选择电流放大,那么为了保证光电流与照度的线性响应,应选用低阻负载,所以相应的放大电路也应该是低输入阻抗的,那么会不会和吴量您所说的要高阻抗相矛盾呢???

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-6 02:59

硅光电池的照度与短路电流以及开路电压的关系为

C:\Documents and Settings\lhd\桌面\1

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-6 03:01
C:\Documents and Settings\lhd\桌面\1

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-6 03:15
硅光电池的照度和短路电流以及开路电压的关系为

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-6 03:18

此为硅光电池与短路电流以及开路电压的关系

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-6 03:37
另我有一张别人的图
最左边的是光电池，他这种做法放大的是电流吧，那么图中的R1,R2起什么作用呢？？？？图中的运放能用LM324或者AD623代替嘛

呵呵本人新手，问题很多，望高手继续不吝赐教！！！

作者: ailaser黄河 时间: 2006-5-7 10:48

[B]以下是引用[I]吴量[/I]在2006-5-4 21:10:00的发言：[/B][BR]
首先，这个电路对频响基本上没有什么要求，可以不予考虑。还有，该电路为小功率信号变换，对散热不予考虑。
然后，你需要对电路的精度，稳定性和线性度给一个要求，比如：A/D转换是多少位的。主要决定于该电路用在什么场合。
最后，就是比较关键的地方，该电路要有较大的输入阻抗。
建议使用运放，现在有号称0输入电流的运方，其输入电流小到pA级，可直接用一个100k电阻将0-50uA电流转换成0-5V电压，然后用上述运方跟随一下就可以了。如需要考虑成本，可用1K电阻转换成0-50mV，再用运放放大100倍。由于，不需要考虑频响，所以防振就很简单了。好象有直接吧电流转换成电压的芯片，但价格不便宜，找到刚好把50uA转换成5V的也可能比较困难。

同意！楼主设计光强计吗？

作者: lymex 时间: 2006-5-7 18:19

[B]以下是引用[I]lihuadong110[/I]在2006-5-5 18:53:00的发言：[/B][BR]
谢谢两位高人的指点,感激不尽!!!
不才还有一个问题就是:两位所说的运放应该都是高阻抗的吧
但硅光电池有一个特性就是和光照度成正比的是它的短路电流,而其开路电压和光照度的对数成线性关系,如果我选择电流放大,那么为了保证光电流与照度的线性响应,应选用低阻负载,所以相应的放大电路也应该是低输入阻抗的,那么会不会和吴量您所说的要高阻抗相矛盾呢???

运放的阻抗（现在没人提这个参数了）不重要，重要的是要低偏流，我3楼的电路就是直接把电流转换成电压的，输入端是短路的，是最常用、最简单、最经典的电路。“用电阻取电压再放大”的方法，不仅不直接，而且可能有误差，同时还麻烦。

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-7 18:37

呵呵

谢谢谢谢！！！！

我明白了

作者: 吴量 时间: 2006-5-10 03:32

[B]以下是引用[I]lihuadong110[/I]在2006-5-5 18:53:00的发言但硅光电池有一个特性就是和光照度成正比的是它的短路电流,而其开路电压和光照度的对数成线性关系,如果我选择电流放大,那么为了保证光电流与照度的线性响应,应选用低阻负载,所以相应的放大电路也应该是低输入阻抗的,那么会不会和吴量您所说的要高阻抗相矛盾呢???

高输入阻抗，是对运放本身来说的，理想运放的输入阻抗是无穷大。高输入阻抗，是为了减小运放对前级信号源的影响。特别是信号源输出电流较微弱的时候。你需要低阻抗的负载，和运放的高阻抗不矛盾。用什么样的负载，可以按你的需要来选择，运放的输入端和你选择的信号源负载是并联关系，所以其输入阻抗越大越好。

作者: 吴量 时间: 2006-5-10 04:13

[B]以下是引用[I]lymex[/I]在2006-5-5 0:54:00的发言：[/B][BR]
用单电源运放，正输入接地。
光电池的正接地，负接运放的负，然后接一个100k的电阻到运放的输出。

问以下，光电池在被光照输出电流时，可不可以把正负极短接？

作者: lymex 时间: 2006-5-10 16:57

[B]以下是引用[I]吴量[/I]在2006-5-9 20:13:00的发言：[/B][BR]
[B]以下是引用[I]lymex[/I]在2006-5-5 0:54:00的发言：[/B][BR]
用单电源运放，正输入接地。
光电池的正接地，负接运放的负，然后接一个100k的电阻到运放的输出。
问以下，光电池在被光照输出电流时，可不可以把正负极短接？

可以长期短路，包括在被阳光照射的情况下。

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-15 01:15

lymex和吴量两位同志您们好:
首先感谢您们每天都在百忙之中抽出宝贵的时间到论坛来为我们排优解难,真是太辛苦您们了,太多的感激的话就不再多说了,恭祝二位工作顺利,万事如意!!
在这里,我还想再请教lymex您一个问题就是:我按照您所说的画了一个如上的电路图,做出实物来后发现:当我A处的供电电压为+12V时,发现B处的输出电压接近12V,当我把供电电压改为+5V时,B处的电压立即又变成了接近+5V,是不是我的电路图有什么问题呢??
另您知道夏季室内光照度一般为?lx呢??
呵呵,问题太多了,望继续不吝赐教

作者: lihuadong110 时间: 2006-5-15 02:52
上图不清楚，再发一次

作者: caihzrobby 时间: 2006-7-16 02:43

LF411CN 的V- 要接一个负电压吧。。你把它接地了啊。

老兄，你这个实验做的怎样了啊？

作者: lymex 时间: 2006-9-20 20:08

很抱歉，论坛改了版面我找不到了，有一段时间没来这里了。

正如楼上所言，这个电路需要单端运放才可以。

所谓单端运放，就是输入可以到负电源V-（甚至稍微负一些），输出也可以从V-起，因此V-才可以直接接地。常见的单端运放有LM358、LM324，但其输入偏流比较大，记得是几十nA，因此不适合。LF411属于FET输入，偏流小没问题，但不是单端运放，需要负电源（需要把V-接到比地更负的电源上，比如-5V）。

白天室内光照度一般是200lx左右（或大体在50-500范围）。如果校准，可以晴朗天气阳光直射最大，为110000 lx。

作者: moshaoze 时间: 2007-7-25 15:20
我们公司主要从事国外品牌的红外硅光电池,紫蓝硅光电池，紫外线传感器的推广,紫蓝硅光电池(光谱范围190nm-1050nm、300—1000nm、峰值波长650nm,台湾知名光电系列产品生产厂家的产品)。主要用于各种光学仪器,如:半自动分析仪、分光光度计、比色计、白度计、照色计、光功率计、火焰检测器、色放大机等。可以根据不同的需要提供指定的光谱响应范围，产品应用领域遍及：仪器仪表、医疗器械等。

贵为了感谢您对我们的信任和给我们一个展示样品的机会,我们将会向您免费提供样品.(样品2片以内完全免费)

希望能与您有合作的机会。

谢谢您的关注与支持！谢谢！

如有需要敝人的帮助，欢迎来电13826461948
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广州创光电子李绍泽先生谨上

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