光电探测器余弦修正器的自动测量

　　引言

　　光电技术是光辐射测量的关键，而光电转换器件则是光电技术的前提。目前，光电转换器件的发展日新月异，种类繁多，但应用最普遍、最基本的光电探测器还是硅光电池。在测光时，当光以不同角度照射光电探测器时，其光电流应该随入射角的余弦成比例地变化。但是，实际的测量仪器由于探测器表面的菲涅尔反射引起了一定的误差，难以达到这样的理想状态。为了修正这种误差，在探测器上设置了余弦修正器，以实现探测器的响应光电流与光入射角的余弦关系。然而，即使经过了余弦修正，探测器的响应也不可能绝对满足余弦关系，况且，现在很多测光仪器都忽视了余弦修正，各种仪器的余弦修正程度也随生产厂家而各不相同。因此，有必要对余弦修正器的校正精度进行统一的检定和评价.

　　我们现有的探测器余弦修正器测试装置都是手动操作的，测试时间很长，对光源和电源的时间和温度稳定性要求较高，测试人员还要进行手工运算和绘图，多劳而低效，又引入了人为误差，难以适应现代工业发展的需求。特别是电子技术的开发和新型电子计算机的广泛应用，使我们有可能研制出高效率、高精度的自动测试系统，为测光仪器的探测器余弦修正水平的提高准备前提条件和物质基础。

　　2测量原理

　　设在测量照度时，用均匀的平行光束入射于光电探测器的余弦修正器表面(如图1所示)，读得测量值E，，令垂直入射光的照度为Em，入射光与余弦修正器表面法线之间的夹角为。，则此时照度计的理想读数应为E~Eocose，由此可得该余弦修正器的误差f为

　　在实际测试中，用标准灯(通常采用卤钨灯)作为照明光源(稳压源供电)，检测时要求标准灯灯丝平面至探测器的距离至少大于发光体或探测器的线度(以其中较大者计算)的10倍以上。

　　具体测量方法是:将探测器安装在转台上，使探测器测试面的中心转轴与转台的转轴一致，然后根据专用微机显示屏上的提示转动转台，使探测器测试面基本正对光源，接着，仪器便在计算机控制下找零点(正对光源的位置)及其它各相关位置，自动地完成整个测试工作，最后显示和打印输出测量结果，给出余弦修正器的校正误差，并绘出探测器的响应曲线和余弦校正精度曲线。

　　3系统总体结构

　　测量系统主要有以下几个组成部分:

　　(l)机械结构，包括转台、力矩电机、光电编码器等的支承、相互之间同轴性的保证以及相对位置关系的固定;

　　(2)硬件电路，包括光电编码器的角度采样接口、力矩电机转速和转向控制、光电信号的高灵敏度放大、A/D转换等电路;