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速報:フォトダイオードで暗室より暗い状態を観測!

何のことをいっているのかわからないでしょうが聞いてください. フォトダイオードで光強度を測っているのですが,謎の現象が起きました. フォトダイオード(浜ホトのまっとうなやつ)をIVアンプ(SR570)に直接接続し,0.5 秒ごとに正弦波で明滅する現象の強度比を計測します. 1.完全暗室にして,V0を計測, 2.明滅させて明をVB、暗をVDとします. 3.謎の現象:V0>VDになるんです. ・暗室は徹底しています. ・アンプの帯域も,フォトダイオードの帯域も,明滅に比べれば遙かに高い ・計測はV0は100サンプルぐらいとっており,ばらつきはV0-VDの値より小さい ・VBとVDの計算の仕方は,明滅の強度波形をサインフィッティングしても,単に最大値,最小値を評価しても同じ. ・一瞬だけだが,暗室状態より暗い状態が観測されるという謎の現象. 何なんですかね…。

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  • FattyBear
  • ベストアンサー率32% (1237/3783)
回答No.4

No2です。状況から推測すれば、 ”1.完全暗室にして,V0を計測,”のときの値が測定ミスでは? ”・暗室は徹底しています.” 本当に暗室になっていますか? 暗室と思っていたが外部からの可視光外の光が絶えず入りこんでいて、その外光の光源が一瞬OFFした時だけ真の暗室状態になった。と推測できるかもしれません。 暗幕でも通過する光(可視光以外)はあります。暗幕用の生地でない場合はもっと起こり得ます。 測定場所を窓の無い部屋を使えばその状況を回避できます。 周囲環境が原因かどうかはフォトダイオード、アンプを暗箱(密閉した木箱の様な箱)に入れ出力信号線だけ箱の外に引き出して出力を観測すれば確認できます。それでも起こるならばフォトダイオード、とアンプ の接続、アンプの電源のノイズ、ハンダ付け不良などが考えられます。

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その他の回答 (3)

  • lumiheart
  • ベストアンサー率47% (1106/2305)
回答No.3

恐らく光源として使ってる高輝度LEDが原因では? 高輝度LEDって結構熱い で、可視光ではない光をマイナス光として認識してるんでは? 可視光でないヤツは確率的に赤外線 差し当って暗室BOXにハンダゴテでも入れてON/OFFさせてみな 少なくとも赤外線の影響かどうかは確認できる ハンダゴテのON/OFFでフォトダイオードの信号が変化したなら LEDの発熱と憶測できる 何も変化がないなら赤外線は除外できる

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  • FattyBear
  • ベストアンサー率32% (1237/3783)
回答No.2

フォトダイオードとIVアンプでの測定回路は? 明るい時に出力電圧が低く暗いときには出力電圧が高い あるいは 明るい時に出力電圧が高く暗いときには出力電圧が低い のか? サイン波で駆動させている光源は何ですか? その光源の発光波長はアンプやフォトダイオードの帯域内ですよね。 フォトダイオード(アンプ)出力波形をオシロスコープで観測した際に照明素子駆動のサイン波とほぼ同等な出力波形が得られていますか? 例え、歪んでいても同期は取れていますか?  暗室内に可視光以外の波長の光が入っていませんか? あるいは可視光以外の波長の光源がありませんか?

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質問者

補足

ありがとうございます. >フォトダイオードとIVアンプでの測定回路は? これはよくわかりません. ・明るい時に出力電圧が高く暗いときには出力電圧が低い(Invモードで計測)です >サイン波で駆動させている光源は何ですか? 光源はLEDを光モジュレーターで変調しています(線形性はあります). >その光源の発光波長はアンプやフォトダイオードの帯域内ですよね。 帯域内です >フォトダイオード(アンプ)出力波形をオシロスコープで観測した際に照明素子駆動のサイン波とほぼ同等な出力波形が得られていますか? とれています.波形のフィッティングは極めて高い一致をしています. >例え、歪んでいても同期は取れていますか?  とれています. >暗室内に可視光以外の波長の光が入っていませんか? あるいは可視光以外の波長の光源がありませんか? それはありません. いかがでしょうか. どうかよろしくお願い申し上げます.

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  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1356/2286)
回答No.1

>正弦波で明滅する・・・・・・ どのような光源に正弦波電流を流しているのでしょうか? >フォトダイオードをIVアンプ(SR570)に直接接続・・・・ ダーク補正はどのようになさっているでしょうか? 可視光を発する光源であれば、点灯状態を目視で確認できる筈です。 無礼な質問とは思いますが、ちゃんと点灯しているでしょうか? 光源とフォトダイオードの距離を接近させれば、フォトダイオードに入射する光量を増加させることができる筈です。仮に距離を接近させて、動作を確認なさっては如何でしょうか。 定量的な波形情報などをご提示頂ければ、もう少々具体的に分析できそうに思います。

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