Е.И. Чернов1
1 Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина (г. Рязань, Россия)
Постановка проблемы. На сегодняшний день разработка нового поколения средств диагностики и информационных систем медицинского назначения требует использования самых последних достижений в области первичных преобразователей физических величин. К таким приборам относятся позиционно-чувствительные фотоприёмные устройства (ПЧФПУ). Они выполнены на основе двух- и четырёхквадрантных фотодиодов и позволяют регистрировать положение и смещение световых пучков по одной или двум координатам. Направление настоящих исследований – выявление и анализ структур ПЧФПУ, обладающих повышенной точностью регистрации смещения световых пучков по одной или двум координатам.
Цель работы – выявление структуры ПЧФПУ, в которой устраняются погрешности за счёт изменения разности коэффициентов передачи сигналов от каждого фоточувствительного элемента двух- или четырёхквадрантного фотодиода до сумматора (схемы разности), а также температурных и временны́х дрейфов конечных аналоговых сигналов ПЧФПУ.
Результаты. Рассмотрены и проанализированы два варианта выполнения оригинального позиционно-чувствительного фотоприёмного устройства повышенной точности. Показано, что в описанном устройстве исключены: одна из основных погрешностей типовых позиционно-чувствительных фотоприёмных устройств, вызванная изменением разности кэффициентов передачи сигналов от каждого фоточувствительного элемента двух или четырёхквадратного фотодиода до сумматора (схемы разности); погрешности, обусловленные входными токами и напряжениями смещений операционных усилителей ПЧФПУ и их температурными и временны́ми дрейфами; изменением светового потока исследуемого пучка излучения.
Практическая значимость. Представленные ПЧФПУ целесообразно применять в разработках медицинских диагностических приборов и информационно-измерительных систем.
- Абрамов А.М., Бондарцев В.В., Гуржин С.Г., Жулев В.И., Каплан М.Б., Никитин С.В., Прошин Е.М., Садовский Г.А., Шуляков А.В. Методы и средства автоматизации измерений и испытаний сложных объектов // Вестник РГРТУ. 2017. № 2. Вып. 60. С. 172–182.
- Тарасов А.П., Егоров А.И., Дроздов Д.В. Оптическая тканевая оксиметрия, проблемы применения в функциональной диагностике // Медицинский алфавит. Современная функциональная диагностика. 2017. Т. 2. № 22. С. 141–149.
- Лапатан Д.Г., Разницын О.А. Метод и прототип устройства для неинвазивного измерения перфузии ткани кровью // Приборы и техника эксперимента. 2018. № 5. С. 123–128.
- Чернов Е.И. Прецизионное позиционно-чувствительное фотоприёмное устройство для информационно-измерительных систем // Биомедсистемы 2022, Материалы ХХХV Всеросс. научно-технич. конф. студентов, молодых учёных и специалистов, Рязань, 7 декабря 2022. Рязань: Рязанский государственный радиотехнический университет. 2022. С. 377-380.
- Ураксеев М.А., Марченко Д.А., Шишкин С.Л. Современные оптические измерительные устройства // Приборы и системы УКД. 2001. № 3. С. 52–54.