Ultraviolet Selective Sensor
SFH 530
Maße in mm, wenn nicht anders angegeben/Dimensions in mm, unless otherwise specified.
Wesentliche Merkmale
• Hohe UV-Empfindlichkeit
• Speziell geeignet für Anwendungen bei
310 nm
• Geringe Empfindlichkeit bei sichtbarem und
IR-Licht
• Eine Versorgungsspannung
• Geringe Stromaufnahme
• Hermetisch dichte Metallbauform (TO-39)
Anwendungen
• Flammenmelder
• Chem. und biomedizinische Analyse
• Photometrie
• Excimerlasersteuerung und -überwachung
• Umwelt-Kartierung
• Hautbestrahlungsforschung
• Überwachung von UV-Sterilisierungs-
geräten
• Medizinische Fehlerdiagnose
• Schweißprozeßüberwachung
Features
• High UV sensitivity
• Suitable esp. for applications at 310 nm
• Low sensitivity for visible and infrared light
• Single supply voltage
• Low current consumption
• Hermetically sealed metal package (TO-39)
Applications
• Flame detector
• Chemical and biomedical analysis
• Photometry
• Excimer laser control and monitoring
• Environment mapping
• Skin irradiation studies
• Monitoring of UV sterilising equipment
• Medical diagnostic
• Welding monitoring
Semiconductor Group
1
1998-08-27
SFH 530
Typ
Type
SFH 530
Grenzwerte
Maximum Ratings
Bezeichnung
Description
Bestellnummer
Ordering Code
Q62702-P1706
Symbol
Symbol
T
op
;
T
stg
V
S
Wert
Value
– 20 … + 80
8
Einheit
Unit
°C
V
Betriebs- und Lagertemperatur
Operating and storage temperature range
Versorgungsspannung
Supply voltage
Kennwerte
(T
A
= 25
°C)
Characteristics
Bezeichnung
Description
Versorgungsstrom
Supply current
5 V, 20
°C,
dark, no load
Max. Ausgangsstrom
Max. output current
5 V, 20
°C,
saturation, 1.4 k
Ω
load
Symbol
Symbol
min.
I
S
50
Wert
Value
typ.
65
max.
90
Einheit
Unit
µA
I
out
35
51
72
µA
Schwingungsbreite für die Ausgangsspannung –
Output swing
5 V, 20
°C,
saturation, no load
5 V, 20
°C,
dark, no load
PSRR (50 … 100 Hz)
5 V, 20
°C,
no load
Offsetspannung
Offset voltage
5 V, 25
°C,
no load
5 V, 60
°C,
no load
5 V, 80
°C,
no load
Halbwinkel
Half angle
NEP at 310 nm
5 V, 20
°C,
no load
–
V
off
2.1
0
40
2.6
0.2
–
3.1
1
62
V
mV
dB
mV
–5
– 10
– 60
0
–2
– 10
±
7.5
1
0
–1
–
Grad
Deg.
W/√Hz
ϕ
NEP
–
–
7
×
10
-14
–
Semiconductor Group
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SFH 530
Kennwerte
(T
A
= 25
°C)
Characteristics
(cont’d)
Bezeichnung
Description
Nachweisgrenze,
λ
= 310 nm
Detection limit
5 V, 20
°C,
no load
Aktive Fläche
Active area (1)
Empfindlichkeit bei 310 nm
Responsivity at 310 nm
5 V, 20
°C,
no load
Selectivity (2)
5 V, 20
°C,
no load
Responsivity to a 2856 K quartz-halogen lamp
without UV (glass filter GG400)
5 V, 20
°C,
no load
Transimpedanz
Transimpedance
(1)
(2)
Symbol
Symbol
Wert
Value
–
5×10
11
–
Einheit
Unit
m ·
√Hz
W
mm
2
mV
nW/mm
2
–
mV/lx
D*
A
–
10
135
11
–
12
–
–
–
–
–
–
–
10
-4
0.5
–
1.1
1.3
1.5
GΩ
Aufgrund der Lichtbündelung der Linse.
Due to the light concentration of the lens.
Selektivität =
max
{Empfindlichkeit
von 400 nm bis 1200 nm}
_________________________________________________
Empfindlichkeit bei 310 nm
Selectivity =
max
{Responsivity
in the range of 400 … 1200 nm}
___________________________________________________
Responsivity at 310 nm
Fig. 2
Empfangscharakteristik
Response characteristic
V
out
=
f
(ϕ)
1.0
OHF00425
Fig. 1
Typ. spektr. Verhalten des UV Sensors
Typ. spectr. response of the UV sensor
10
2
mV
nW
10
1
Responsivity
OHF00262
10
2
%
10
1
Quantum Efficiency
V
out rel
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
10
0
10
0
10
-1
10
-1
10
-2
10
-2
0.3
0.2
0.1
10
-3
10
-3
10
-4
200
400
600
10
-4
800 1000 nm 1300
Wavelength
0
-15
-10
-5
0
5
10 ( ) 15
ϕ
Semiconductor Group
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SFH 530
Ultraviolet Selective Sensor
Allgemeines
Der SFH 530, ein ultraviolett (UV)-selektiver op-
tischer Sensor, wurde speziell für die hohen An-
forderungen an die Flammenüberwachung in
Ölbrennern (Blaubrenner) entwickelt und ist für
viele weitere anspruchsvolle Meßaufgaben im
Bereich der UV-Detektion einsetzbar. Die Foto-
diode und die Verstärkerschaltung (Verstär-
kung des Fotostromes, Umsetzung in ein Span-
nungssignal) befinden sich in einem hermetisch
dichten TO-39 Gehäuse mit drei Anschlußpins
(GND,
V
s
: Betriebsspannung, OUT: Ausgangs-
spannung). Das Gehäuse bietet besonderen
Schutz vor Störungen durch elektromagneti-
sche Felder und vor Feuchtigkeit über den ge-
samten Betriebstemperaturbereich von – 20 ˚C
bis + 80 ˚C.
Optisches Verhalten
Das optische Verhalten des SFH 530 wird
durch die Kombination aus einer UV-durchlässi-
gen Sammellinse, einem UV-Filterglas und ei-
ner Si-Fotodiode mit hoher Selektivität für
UV-Strahlung bestimmt. Die Selektivität im Wel-
lenlängenbereich von 290 nm bis 350 nm wird
durch eine definierte Dotierung der Fotodiode
und ein aufgedampftes Interferenzfilter erreicht.
Dadurch wird der Einfluß sichtbarer und infraro-
ter Strahlung auf das Nutzsignal stark unter-
drückt. Die Empfindlichkeit für Wellenlängen
≥
400 nm ist stets kleiner als ein Zehntausend-
stel der maximalen Empfindlichkeit bei
ca. 310 nm.
Ultraviolet Selective Sensor
General
The SFH 530, an ultraviolet (UV) selective opti-
cal sensor has been specially developed for the
exacting requirements placed on flame monitor-
ing in oil burners and can be used for many oth-
er important measuring tasks in the UV detec-
tion area. The photodiode and the amplifier cir-
cuit (amplification of the photocurrent, conver-
sion to a voltage signal) are housed in a hermet-
ically sealed TO-39 package with three terminal
pins (GND,
V
s
: operating voltage, OUT: output
voltage). The package is specially protected
against electromagnetic interference and mois-
ture over the entire operating temperature
range of – 20 ˚C to + 80 ˚C.
Optical Characteristics
The optical behavior of the SFH 530 is deter-
mined by the combination of a UV-permeable
focusing lens, a UV filter glass and a Si photo-
diode with high selectivity for UV radiation. The
selectivity in the wavelength range 290 to
350 nm is achieved by means of a defined dop-
ing of the photodiode and a vapor-deposited in-
terference filter. This heavily suppresses the ef-
fect of visible and infrared radiation on the sig-
nal. The sensitivity to wavelengths
≥
400 nm is
always less than one ten-thousandth of the
maximum sensitivity at approximately 310 nm.
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SFH 530
Elektrisches Verhalten
• Betrieb mit nur einer Versorgungsspannung
• Der Fotostrom der UV-Diode liegt typischer-
weise bei
I
ph
= 100 pA. Für ein hohes Aus-
gangssignal muß der Rückkopplungswider-
stand
R
1
der Verstärkerschaltung sehr hoch-
ohmig typ.1 GΩ sein.
Die wesentlichen elektrischen Funktionen des
UV-Sensors zeigt das Ersatzschaltbild (Bild
3).
Electrical Characteristics
• Operated from a single supply voltage.
• The photocurrent of the UV diode is typically
I
ph
= 100 pA. For a high output signal the val-
ue of the feedback resistor
R
1
in the amplifier
circuit must be very high typ. 1 GΩ.
The main electrical functions of the UV sensor
are shown in the equivalent circuit diagram
(Figure
3).
Bild 3
•
V
out
= (
I
ph
-
I
L
)
R
k
+
V
off
(1 +
R
1
/
R
d
)
• Für oszillierende Beleuchtungsstärken stellt
die Schaltung einen Tiefpaß erster Ordnung
mit einer Grenzfrequenz von typisch 100 Hz
dar.
Temperaturverhalten:
I
L
: ist bei Raumtemperatur typisch < 1 pA
und verdoppelt sich alle 12 ˚C
R
d
: ist bei Raumtemperatur typisch > 10 GΩ,
besteht aus der Parallelschaltung der ent-
sprechenden Widerstände des
– Rekombinationsstromes
(verdoppelt sich alle 12 ˚C),
– Diffusionsstromes
(verdoppelt sich alle 5.6 ˚C)
Figure 3
•
V
out
= (
I
ph
-
I
L
)
R
k
+
V
off
(1 +
R
1
/
R
d
)
• For oscillating illuminances the circuit consti-
tutes a first-order lowpass filter with a cutoff
frequency of typically 100 Hz.
Temperature behavior:
I
L
: is typically < 1 pA at room temperature
and doubles every 12 ˚C
R
d
: is typically > 10 GΩ (at room temperature,
consisting of the parallel connection of the
corresponding resistances of the
– recombination current
(doubles every 12 ˚C),
– diffusion current
(doubles every 5.6 ˚C)
Semiconductor Group
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