Présentation
Auteur(s)
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Luc AUDAIRE : Ingénieur microélectronicien - Docteur ingénieurCEA Grenoble/LETI Département d’optronique. Laboratoire d’infrarouge
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article est consacré :
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à la description des détecteurs, en limitant cette description à ce qui est nécessaire pour comprendre les critères selon lesquels on peut les choisir (§ 1 et 2) ;
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à la manière dont on doit les mettre en œuvre et aux variantes de cette mise en œuvre selon les caractéristiques des informations que l’on veut observer (§ 3) ;
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à la description quantitative de quelques exemples typiques d’applications (§ 4).
Le lecteur qui voudra davantage de détails en ce qui concerne la description proprement dite des détecteurs pourra se référer aux articles spécialisés du traité Électronique des Techniques de l’Ingénieur.
Ce texte est l’actualisation du texte rédigé par François DESVIGNES, dont il reprend de larges extraits.
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3. Mise en œuvre des détecteurs
Pour obtenir les meilleures performances des détecteurs dans le cadre d’une application donnée, il faut utiliser une méthode d’observation du rayonnement, des circuits de polarisation, d’adaptation et d’amplification et des instruments (ampèremètre, oscilloscope, etc.) bien adaptés.
3.1 Mesures en courant continu
Dans le cas où le niveau du signal est élevé (puissance de signal électrique supérieure à 10−15 W par exemple) et pour des travaux de laboratoire de faible durée, on peut généralement se contenter de méthodes d’observation simples qui utilisent des moyens généraux de base existant dans la plupart des laboratoires de physique : galvanomètres, voltmètres électroniques, boîtes de résistances, oscilloscopes, etc.
À titre d’exemple, la figure 12 représente un schéma de montage permettant de mesurer la part dv, due à l’excitation dF, de la force électromotrice fournie par une thermopile. La conception de ce schéma tient compte du fait que la plupart des constructeurs de thermopiles destinées à la radiométrie fournissent un étalonnage de la sensibilité sous la forme (¶v/¶F) à courant nul, et que ces détecteurs ont des dérives importantes et variables dues à l’évolution permanente de la température de l’environnement.
Un galvanomètre de zéro G, à haute sensibilité, est mis en série avec la thermopile ; il permet de régler les potentiomètres P’ et P de manière telle que :
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l’interrupteur I étant ouvert, le galvanomètre soit ramené au zéro au moyen de P’ en l’absence d’excitation (dF obturé), puis,
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l’interrupteur I étant fermé et dF appliqué, G soit à nouveau ramené au zéro au moyen de P.
Alors, si R’ est grand devant r, la force électromotrice due à dF, c’est-à-dire (¶v/¶F) dF, est à très peu près égale à r i m , i m étant le courant mesuré au moyen de l’ampèremètre A.
considérons une thermopile dont la sensibilité aux éclairements est 10 µV · m2/W...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ZWORYKIN (V.K.), RAMBERG (E.G.) - La photoélectricité et ses applications - . Dunod, 1963, 682 p.
-
(2) - BOUCHER (J.), SIMONNE (J.) - Principes et fonctions de l’électronique intégrée. - 3 tomes, 1993, Cépaduès.
-
(3) - VERNIER (P.) - L’émission photoélectrique et ses applications - . Dunod, 1963, 155 p.
-
(4) - COLINGE (J.-P.), VAN DE WIELE (F.) - Physique des dispositifs semi-conducteurs - . 1996 De Boeck.
-
(5) - MATHIEU (H.) - Physique des semi-conducteurs et des composants électroniques - . Masson, 1998.
-
(6) - KEYES (R.J.) - Optical and infrared detectors - . Topics in Physics, vol. 19. Springer Verlag 1980.
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