光电二极管来检测弱光信号的问题

wuchao3468

用光电二极管来检测弱光信号,不用放大(后级电路精度够高),有什么好的屏蔽措施呢?

在测100hz日光灯时 ,我加了一些滤波电路,去掉了一些噪声,但是波形中老是有50hz的干扰波,这应该是电源干扰吧?

请问我还应该作些什么呢?

另外我要实现测量,确定零点,是不是把二级光用黑布遮住就算是无光照呢?

问题比较弱,还望高手指点一下?

pingyuan

你的问题说的不是很清楚吧！

pingyuan

首先，弱光检测时，你要在暗室里做，排除各种干扰光的存在；

其次，你光源的选用，是不是有问题？

光电二极管一般都有一定的波长光的接收范围，你发射的光的波长与接收的波长是否一致；

第三点，就是你的电路的问题，检测弱光的电路，考虑是否该加放大电路进去，除噪可以再考虑一下；

现在我也在做光的检测，我测的光强范围要达到7个数量级的，

呵呵！共同探讨吧，

slyz

!

[ 本帖最后由 slyz 于 2008-3-20 21:37 编辑 ]

prime

pingyuan：　

　　　　你做7个数量级的检测器是倍增管吗？我在试拿光电池做大光强范围的设备，希望能互相探讨．

lymex

我也做过一个8个数量级的硅光电二极管的检测电路，就是对数放大器，1pA-100uA，苦恼的是没有小体积的高阻值电阻（1000M）。

光电池弱光效果很差。为了能够达到pA级的检测，必须选择、筛选好的光电二极管。

黑布折光往往不够，需要在很暗的环境下再遮挡才能算0点。

5m2000

大家好，这里的同道还真不少。微弱光信号放大是一个很有意义的课题，本人近年也在做一些这方面的工作。愿意和大家共同探讨。

对于pA级微电流放大，使用光电倍增管当然没问题。但体积太大，还需负高压电源，啰里啰唆不方便。不过，现在使用还是很多的。最近滨松在京的合资公司给我送来一只集倍增管，高压电源，前置放大器于一体的模块试用，体积55X55X25 mm3。初试认为还可以，就是太贵。

硅光电二极管作微光检测是很有前途的。作pA级放大是可行的。我们做了多次实验，效果不错。不过，必须使用高档的高输入阻抗运放，而且需要采取相应的工艺措施。

Lymex先生想要1G的小型电阻，5X8 mm2片状行不行？北京中关村中发电子大厦有卖。如果您不在北京，可给我发来联系地址，我给你寄几只。

联系：jiaxinguangpu@sina.com

stevenyee

初学者想请教一下，，如何保证在白天使用光电晶体管不会产生大的信号电流，，也就是说如何把白天情况下的强光去掉，而只保留对850NM左右光的探测。

lymex

以下是引用5m2000在2005-1-7 9:55:37的发言： 大家好，这里的同道还真不少。微弱光信号放大是一个很有意义的课题，本人近年也在做一些这方面的工作。愿意和大家共同探讨。 对于pA级微电流放大，使用光电倍增管当然没问题。但体积太大，还需负高压电源，啰里啰唆不方便。不过，现在使用还是很多的。最近滨松在京的合资公司给我送来一只集倍增管，高压电源，前置放大器于一体的模块试用，体积55X55X25 mm3。初试认为还可以，就是太贵。

硅光电二极管作微光检测是很有前途的。作pA级放大是可行的。我们做了多次实验，效果不错。不过，必须使用高档的高输入阻抗运放，而且需要采取相应的工艺措施。

Lymex先生想要1G的小型电阻，5X8 mm2片状行不行？北京中关村中发电子大厦有卖。如果您不在北京，可给我发来联系地址，我给你寄几只。

联系：jiaxinguangpu@sina.com

那太好了，非常感谢！不知道是否有更高一些阻值的，例如100G或以上的? 我在大连：张利民，辽宁大连七贤岭高新园区高新街6号，邮编：116023

我现在主要用国半的LMC6001检测微电流，厂家保证偏置电流小于0.025pA，因此对于0.1pA的电流都可以检测到。这样即便我使用10G的电阻，也需要1mV这么小的偏置电压。我现在手里有几个10G的，体积都很大（当初都是高压用的）。玻璃壳的真空电阻最高我有5.1G的，体积也算不小。

另外我也用LMC6042，这个尽管厂家保证4pA，但典型指标为0.002pA，而且消耗电流小（20uA）。我现在测量这么低的偏置电流只能用电容放电法，即在输入端接一个10pF左右的电容，接成一定的放大倍数，观察输出的变化。例如放大100倍，输出变化每秒0.1V，就可以推算出输入偏置电流为10pF*0.1/100=0.01pA。实际测量电流是用对数电路。

滨松的东西应该是好，价格不知道是什么数量级的？我最近买了两只光电倍增管，打算也试验一下。看International Light公司的光电传感器，最灵敏的还是光电倍增管。参见：http://www.intl-light.com/detectors.html，其中光电倍增管PM271D可以探测3x10-14W/cm2，而最好的硅光电二极管（DHD033）可以探测3x10-13W/cm2，差了10倍。假设其探测面积是100mm2，光电效应为0.5A/W，那么相应的光电流为0.15pA，很难得了。

[此贴子已经被作者于2005-1-10 14:26:24编辑过]

lymex

以下是引用stevenyee在2005-1-10 12:51:39的发言： 初学者想请教一下，，如何保证在白天使用光电晶体管不会产生大的信号电流，，也就是说如何把白天情况下的强光去掉，而只保留对850NM左右光的探测。

可以考虑两种方法。一个是用红外滤镜，因为白天自然光大多数是非红外的。其实有很多红外光电管外边用的就是黑色的、只让红外光透过的材料（注意波长、可见光的阻挡系数、红外光的损失率）。当然最好的滤镜就是带通的，只让850nm附近的一个小窗口的光进入。

另外一种方法就是在空间汇聚有用光、避免无用光，采用透镜、遮挡、吸光等方法。

当然两种办法可以同时采用，效果更好。

5m2000

以下是引用lymex在2005-1-10 13:34:03的发言： 那太好了，非常感谢！不知道是否有更高一些阻值的，例如100G或以上的? 我在大连：张利民，辽宁大连七贤岭高新园区高新街6号，邮编：116023

我现在主要用国半的LMC6001检测微电流，厂家保证偏置电流小于0.025pA，因此对于0.1pA的电流都可以检测到。这样即便我使用10G的电阻，也需要1mV这么小的偏置电压。我现在手里有几个10G的，体积都很大（当初都是高压用的）。玻璃壳的真空电阻最高我有5.1G的，体积也算不小。

另外我也用LMC6042，这个尽管厂家保证4pA，但典型指标为0.002pA，而且消耗电流小（20uA）。我现在测量这么低的偏置电流只能用电容放电法，即在输入端接一个10pF左右的电容，接成一定的放大倍数，观察输出的变化。例如放大100倍，输出变化每秒0.1V，就可以推算出输入偏置电流为10pF*0.1/100=0.01pA。实际测量电流是用对数电路。

滨松的东西应该是好，价格不知道是什么数量级的？我最近买了两只光电倍增管，打算也试验一下。看International Light公司的光电传感器，最灵敏的还是光电倍增管。参见：http://www.intl-light.com/detectors.html，其中光电倍增管PM271D可以探测3x10-14W/cm2，而最好的硅光电二极管（DHD033）可以探测3x10-13W/cm2，差了10倍。假设其探测面积是100mm2，光电效应为0.5A/W，那么相应的光电流为0.15pA，很难得了。

你好。咱们干的活儿很接近。我正在用LMC6084作多路微光检测，采用的是经典的光电流放大器由于光强在nA级，还不难做。去年做一个项目用的是3140运放，不太好，容易引起振荡，费了不少事。 多交流。

我们实验用电阻最大也是100G。体积小的也没找到。最近我会抽空去中关村再看看，有合适的高阻一定给你寄去。

滨松的光电倍增管，我们主要用R456和R928两种(紫外可见190nm—850nm)。单只价格在2000——3000多元不等（参考）。

lymex

5m2000你好！

我是业余玩电子的，因此做啥事没有任务，只凭兴趣，而且很喜欢追求极端。