DE1773885C3 - Elektrisches Zweistrahlmeßgerät zur Messung optischer Transmissionen - Google Patents
Elektrisches Zweistrahlmeßgerät zur Messung optischer TransmissionenInfo
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- DE1773885C3 DE1773885C3 DE1773885A DE1773885A DE1773885C3 DE 1773885 C3 DE1773885 C3 DE 1773885C3 DE 1773885 A DE1773885 A DE 1773885A DE 1773885 A DE1773885 A DE 1773885A DE 1773885 C3 DE1773885 C3 DE 1773885C3
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Description
55
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Zwei-•ahlmeßgerät
zur Messung optischer Transmissionen lter Anwendung von je einem dem Meßobjekt-•ahlengang
bzw. dem Vergleichsstrahlengang zugedneten elektrischen Photodetektor.
Bei der Messung der Transmission von Flüssigkeiten chromatografischen Analysegeräten oder bei Abrptionsphotometrie- oder Kolormetrie-Geräten wird ie hohe Genauigkeit des Meßsignals verlangt. Diese srderung stößt dadurch auf Schwierigkeiten, daß im allgemeinen die bekannten derartigen Meßgeräte mit analogen Ausgangssignalen arbeiten. Bei der zunehmenden Wichtigkeit der Auswertung von Meßsignalen im Wege der Automation und durch Großrechengeräte hat es sich als notwendig erwiesen, zusätzlich Geräte vorzusehen, die die analogen Signale in digitale Signale umsetzen. Abgesehen von den Konen derartiger zusätzlicher Geräte wird dabei jedoch durch die Vergrößerung der Anzahl der Geräte die insgesamt zu erzielende Meßgenauigkeit beeinträchtigt.
Bei der Messung der Transmission von Flüssigkeiten chromatografischen Analysegeräten oder bei Abrptionsphotometrie- oder Kolormetrie-Geräten wird ie hohe Genauigkeit des Meßsignals verlangt. Diese srderung stößt dadurch auf Schwierigkeiten, daß im allgemeinen die bekannten derartigen Meßgeräte mit analogen Ausgangssignalen arbeiten. Bei der zunehmenden Wichtigkeit der Auswertung von Meßsignalen im Wege der Automation und durch Großrechengeräte hat es sich als notwendig erwiesen, zusätzlich Geräte vorzusehen, die die analogen Signale in digitale Signale umsetzen. Abgesehen von den Konen derartiger zusätzlicher Geräte wird dabei jedoch durch die Vergrößerung der Anzahl der Geräte die insgesamt zu erzielende Meßgenauigkeit beeinträchtigt.
Ungenauigkeiten bei den Transmissionsmessungen haben sich häufig dadurch ergeben, daß beim Einschalten
des Meßgerätes durch die allmählichen Erwärmungsvorgänge sich langsame Wanderungserscheinungen
bemerkbar machen oder daß ungünstige Störpegelverhältnisse oder Intensitätsschwankungen der
Lichtquelle des Gerätes vorliegen.
Bei einem einem älteren Vorschlag entsprechenden Zweistrahlmeßgerät der eingangs genannten Art
(deutsche Patentschrift 1 472 283) ist an den Ausgang jedes Photodetektors je eine Kippstufe angeschlossen,
wobei die Kippstufe des Meßobjektstrahlenganges einen Zähler und die Kippstufe des Vergleichsstrahlenganges
ein Relais zum Abschalten des Zählers steuern. Die Zeitkonstanten der Kippstufen sind unterschiedlich
bemessen, so daß der bei Abschaltung des Zählers erreichte Zählstand ein Maß für die Transmission im
Meßobjektstrahlengang liefert.
Es ist ferner bekannt (deutsche Auslegeschrift I 242 895), bei einem Zweistrahlmeßgerät je einen
Kondensator mit dem durch den Meßobjektstrahlengang bzw. durch den Vergleichsstrahlengang erzeugten
Photostrom aufzuladen und aus einem Vergleich der Ladezeiten beider Kondensatoren auf denselben Spannungswert
mittels eines digitalen Zeitmessers ein digitales Ausgangssignal zu erzeugen, welches für die
Transmission der Probe charakteristisch ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem elektrischen Zweistrahlmeßgerät der eingangs
genannten Art die unmittelbare Erzeugung eines digitalen Meßausgangssignals vorzusehen, wobei Intensitätsschwankungen
der Lichtquelle keine Verfälschung des Meßergebnisses nach sich ziehen soll und günstige
Verhältnisse hinsichtlich des Störpegels erreicht werden sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kathode des einen Photodetektors und
die Anode des anderen Photodetektors mit der einen Belegung eines Ladekondensators verbunden sind und
der Ladekondensator im Eingangskreis eines durch eine Schwellenspannung vorgespannten Vergleichsverstärkers
angeordnet ist und eine Flip-Flop-Stufe bei gleichzeitigem Vorliegen eines von einem örtlichen
Taktgeber erzeugten Taktgebersignals und eines Verstärkerausgangssignals bzw. eines invertierten Verstärkerausgangssignals
eingestellt bzw. rückgestellt wird und diese Flip-Flop-Stufe einen Schalttransistor
zur intermittierenden Unterdrückung der Betriebsspannung des dem Vergleichsweg zugeordneten Photodetektors
steuert und ein der Periodendauer der Auf- und Entladung des Ladekondensators entsprechendes
Frequenzausgangssignal liefert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in dei nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mil
den Figuren erörtert. Von den Figuren zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Umwandlung vor
Trnasmissionssignalen in Frequenzsignale,
Fig. 2 eine Darstellung der bei einer Anordnung zugeführt wird und gleichzeitig ein Steuerimpuls der
gemäß Fig. I zur Anwendung gelangenden Signal- Eingangsklemme C zugeführt wird,
folgen in Abhängigkeit der Zeit, Die Einstellklemme .S' ist an den Ausgangskreis des
Fig. 3 ein Prinzipschultbild eines Teiles der in Verstärkers 21 angeschlossen und die Rückstellklemme
Fig. I dargestellten Anordnung, 5 R in den Ausgangskreis der Umkehrstufe 22. Die
Fig. 4ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen, Steuerklemme C ist mit einem Zeittaktgeber 24 ν erdigitale
Ausgangssignale liefernden Anordnung, bunden, der bei einer Frequenz F11 gem. Fig. 2 Takt-
Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer Hilfsvorrichtung- geberimpulse liefert. Die »I« Ausgangsklemme des
verwendung bei Registriergeräten des Analog-Types. Flip-Flop 23 ist mit der Basiselektrode des Transistors
In Fig. I beleuchtet eine gemeinsame Lichtquelle 10 10 18 durch die NAND-Vorstufe 26 verbunden. Die
eine die Probensubstanz enthaltende Küvette 13 und andere Eingangsklemme der Vorstufe 26 wird von dem
eine die Bezugssubstanz enthaltende Küvette 14. Zwi- Taktgebergenerator 24 gesteuert. Die beiden Eingangs-
schen der Lichtquelle 10 und den Küvetten 13, 14 ist klammern 26 sind parallel mit einer NAND-Stufe 27
ein Filter 12 vorgesehen, das Lichteines vorbestimmten verbunden, welche ein Ausgangssignal FOnt in Fig. 2
Frequenzbandes hindurchläßt. Die Küvetten, je nach 15 liefert und mit einer NAND-Stufe 28, deren Ausgangs-
dem speziellen Anwendungszweck, können entweder signal über einen veränderbaren Kondensator 29 an
eine abgeschlossene Menge einer Flüssigkeit enthalten dem Punkt Vc geführt wird.
oder kontinuierlich von einer Flüssigkeit durchströmt Der Ausgangsstrom Is der Photozelle 15 ist propor-
sein. Es kann unter Umständen auch die Be^.ugssub- tional der Transmission der '.-. robensubstanz 13 ent-
stanz enthaltende Küvette n*r Luft enthalten. 20 sprechend der Gleichung
Das von der Lichtquelle durch die Küvetten 13 und { ... £s. .jf.j^ (|)
14 gerichtete Licht wird von zwei Lichtdetektoren 15 Λ
und 16 aufgenommen, die den Küvetten entsprechend wobei £V die Intensität der Lichtquelle 10 ist und Tt
zugeordnet sind. In Fig. I sind die" Lichtdetektoren die Transmission des Filters 12 und 7V die Transparenz
schematisch als Photozellen dargestellt. Es kann sich 25 der Probensubstanz ist. In ähnlicher Weise ist der
jedoch auch um nichtgesteuerte Halbleiterdetektoren Strom //{ der Photozelle 16 proportional der Transhandeln. Eine jede Photozelle hat eine Anode A und mission der Bezugssubstanz ·— Küvette 14 und beeine
Kathode K. Die Kathode 15 K ist an eine negative stimmt durch die Gleichung
Spannungsquelle — VK angeschlossen und die Anode j -o£s.. jt. J1, (2)
16/4 an die positive Spannungsquelle -f- Ki und zwar 30
über den Widerstand 17. Die Anode 16/1 wird über wo mit Tr die Transmission der Bezugssubstanz beeinen
Transistor 18, der als Bezugsschalter 18 anzu- zeichnet ist. Die Gleichungen I und 2 geben die
sprechen ist mit dem Basispunkt verbunden. Ist daher momentanen Stromwerte an.
der Transistor 18 stromleitend, so hat die Photozelle 16 Wegen der entgegengesetzten Polaritäten der Ströme
ihren Sperrzustand und es kann kein Bezugsstrom 35 Is und Ih wirkt die Kapazität 19 als eine Integrationsfließen, stufe, die Unterschiede zwischen den zeitlich gemittel-
Die Fiiotozellen 15 und 16 liefern Ausgangsströme, ten Amplituden wiedergibt. Die Spannung Vc ist in
die abhängig sind von der momentanen Intensität des Fig. 2 dargestellt. Ein Gegenkopplungszweig hat das
durch die Küvetten 13 und 14 hindurchgelassenen Bestreben, die Spannung Vc auf den Spannungswert
Lichtes. Der Ausgangsstrom I5 der Photozelle 15 hat 40 Va zu halten und umfaßt einen Verstärker 21, einen
eine Polarität, die durch die Stromrichtung zur Anode Flip-Flop 23 und eine Schaltvorrichtung 18 für die
15/4 bestimmt ist. In gleicher Weise hat der Bezugs- Meßvorrichtung der Bezugssubstanz. Durch Steuerung
strom/v der Photozelle 16 eine Stromrichtung, die von der Schaltstufe 18 kann der Ausgangsstrom /« der
der Kathode 16K wegführt. Die Anode 15/1 und die Photozelle 16 nach Wunsch eingeschaltet oder abge-
Kathode \f>K sind an einen gemeinsamen mit Vc 45 schaltet werden, um dadurch den zeitlichen Mittelwert
bezeichneten Punkt geführt, an den ein Speicherkon- des Stromes /« zu steuern. Die Spannung K- wird auf
densator 19 als Inkgrationsmittel angeschlossen ist. einen Spannungswert auf der Nähe der Schwellen-
Das potentialgepunkte Vc ändert sich gemäß der spannung Va durch die Gegenkopplungsanordnung
mittleren Differenz zwischen den Strömen //( und Is- eingeregelt, da die Gegenkopplung die Beziehung auf-
Ein Vergleichsverstärker 21 ist an dem Spannungs- 5° recht erhält
punkt Vr angeschlossen und spricht auf die in diesem /s· = In (3)
Punkt sich ergebenden Spannungen an und erzeugt ein
Punkt sich ergebenden Spannungen an und erzeugt ein
Ausgangssignal, wenn diese Spannung einen vorbe- In Gleichung 3 bedeuten die Striche oberhalb der
stimmten Schwellenwert Vn, übenchreitet. Va ist in Stromsymbole die zeitliche Mittelung.
Fig. 1 als Eingangsspannung des Verstärkers 21 ange- 55 Indem m .n die Schaltfrequenz F0„t der Schakstufe
geben. Wenn die Spannung Vc unter diesen Schwellen- 18 in Beziehung zu der Taktgeberfrequenz F0 setzt,
wert fällt, so ergibt sich gemäß Fig. 2 ein Ausgangs- welche die Perioden der Steueranordnung bestimmt,
strom. erhält man eine relative Schaltdauer.
An den Ausgangskreis des Verstärkers 21 ist eine Betrachtet man eine abgeglichene optische Anord-
Umkehrstufe 22 angeschlossen. Ein Flip-Flop 23 hat 60 nung, nämlich eine Anordnung, bei der die Propor-
eine Einstellklemme S, und eine Rückstellklemme R tionalitätsfaktoren in den Gleichungen I und 2 gleich
und eine Eingangsklemme C. Der Flip-Flop ist im sind, so ergibt sich aus den beiden Gleichungen 1 und 2
Stande, an seiner Ausgangsklemme entweder die Span- js = js (4)
nung »I« oder die Spannung »0« anzunehmen. ~r ^r~
Im Betrieb arbeitet der Flip-Flop 23 in üblicher 65 n "
Weise, insofern der stationäre Zustand des Flip-Flops In Gleichung (4) sind die auftretenden Ströme
nur dann umgeschaltet wird, wenn der Einstellklemme momentane Stromwerte. Während einer kurzen Zeit-
und der Rückstellklemme des Fiip-FIops ein Signal spanne, ist jedoch, da der Stromfluß Ls nicht unter-
broehen wird, der gemitteltc Strom Is gleich dem und hat die Bildung eines Stromes /« zur Folge. Wenn
momentanen Stromwert Is'- der Strom I ti eingeschaltet wird und der Kapazität 19
γ . ι . (5) zugeführt wird, so steigt die Spannung Vc an. Wenn in
s s Fig. 2 die Spannung Vc den Schwellenwert V^1 über-Hinsichtlich
des für die Transmission der Bezugs- 5 schreitet, so wird die Vergleichs-Verstärkcrstufe 21 absubstanz
maßgeblichen Stromes In bildet die relative geschaltet. Durch das Abschaltsignal Stufe 21 wird die
Schaltdauer der Schaltstufc 18 ein Maß für das Ver- Rückstellklemme R des Flip-Flops 23 aktiviert. Bei
hältnis des mittleren Stromes lH zu dem momentanen dem nächsten Taktgeberimpuls F0 wird der Flip-Flop
Stromwert In- Die relative Schaltdaucr, wie noch in den Zustand »0« umgeschaltet und die Koinzidenzspäter eingehender dargelegt werden wird, entspricht io spannung an der NAND Torstufe 26 entfällt und es
dem Verhältnis F0„i wobei mit F0 die Taktgcbcrfrc- wird die Schaltstufc 18 wieder eingeschaltet. Dadurch
quenz des Generators 24 bezeichnet ist. Fout ist eine wird der Bezugsstrom In unterbrochen und der für die
Ausgangsfrequenz, die bestimmt ist durch die Schalt- Bczugssubstanz maßgebliche Stromkreis wird an der
freqaenz der Schaltstufe 18 und des Flip-Flops 23. Kapazität 19 und dem Verstärker 21 abgeschaltet.
Indem man die Frequenz F0111, die tatsächliche Schalt- 15 Es ist offensichtlich, daß jedes Mal, wenn die Schaltfrequenz der Schaltstufe 18 in Relation setzt zu der stufe 18 durch ein Ausgangssignal »I« der Flip-Flop-Frequenz F0, welche die Periodendauer der Arbeits- Stufe 23 unterbrochen wird, auch ein Koinzidenzfrequenz der Regelanordnung bestimmt, erhält man eingangssignal an der NAND-Torstufe 27 erscheint, eine relative Periodendauer, es ist nämlich: Das andere Eingangssignal dieser Torstufe ist der
Indem man die Frequenz F0111, die tatsächliche Schalt- 15 Es ist offensichtlich, daß jedes Mal, wenn die Schaltfrequenz der Schaltstufe 18 in Relation setzt zu der stufe 18 durch ein Ausgangssignal »I« der Flip-Flop-Frequenz F0, welche die Periodendauer der Arbeits- Stufe 23 unterbrochen wird, auch ein Koinzidenzfrequenz der Regelanordnung bestimmt, erhält man eingangssignal an der NAND-Torstufe 27 erscheint, eine relative Periodendauer, es ist nämlich: Das andere Eingangssignal dieser Torstufe ist der
20 Taktgeberimupls F0 und wenn diese beiden Impulse
77, = F011I ■ In. (6) gleichzeitig auftreten, wird ein Impuls Fo„( erzeugt.
Die F0,u Impulse sind in der Frequenz gleich der
Setzt man die Gleichungen 3, 4 und 5 in Gleichung 6 Erzeugung der /« Impulse und der Zustandsänderung
ein, so erhält man: des Flip-Flops 23. Es wird kein F0„t Impuls bei der
7".·; = F0Ut (7) 25 ersteh Zustandsänderung des Flip-Flops 23 erzeugt,
jR F0 wegen der Zeitverzögerung des Flip-Flops in bez'ug
auf die F0 Impulse.
In Gleichung 7 ist die Transmission der Probensub- Wie sich aus der Gleichung 6 ergab, ist die Schaltstanz
in Beziehung gesetzt zu einem Frequenzverhält- geschwindigkeit und damit die relative Schaltdauer der
nis, das unabhängig von der Intensität Es der Licht- 30 Schaltstufe 18 ein Maß für das Verhältnis zwischen
quelle ist und im Spannungswert der Schwellen- dem momentanen Stromwert /« und dem mittleren
spannung des Verstärkers 21 und der Größe des Stromwert Jn erforderlich ist, damit der mittlere
integrierenden Kondensators 19. Eine Änderung der Strom 7« gleich dem mittleren Strom T^ gemäß
Taktgeberfrequenz F0 bewirkt eine ähnliche Änderung Gleichung 3 ist. Wie man aus Fig. 7 erkennt, ist diese
der Frequenz F0111. und dadurch ergibt sich eine Unab- 35 relative Schaltdauer der maßgebliche Faktor für die
hängigkeit des Transmissionsmeßwertes der Proben- Bestimmung der Transmission der Probensubstanz. In
substanz von der Taktgeberfrequenz F0. Fig. 2 ist eine 30%ge relative Schaltdauer gezeigt,
In der dargestellten Schaltung bewirkt der Strom Is was zum Ausdruck bringt, daß die Probensubstanz 13
der für die Probensubstanz maßgeblichen Photozelle 15 eine Transmission hat, die 30% der Transmission der
eine negative Ladung des Speicherkondensators 19. 40 Bezugssubstanz 14 beträgt.
Der Transistor 18 ist normalerweise stromführend, so Um eine Kompensation der Elektrodenkapazität der
daß auch die Bezugsphotozelle 16 gesperrt ist und ein Bezugsphotozelle 16 zu bewirken, ist eine Kapazität 29
Strom In nicht entsteht. Wenn das Potential der sich vorgesehen, die nur während der Übergangszeiten der
in der Kapazität 19 ausbildenden Spannung das Schaltstufe 18 in Wirksamkeit tritt. Diese Kapazität 29
Spannungsniveau der Schwellenspannung V1/, in 45 wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß eine Kom-
Fig. 2 durchsetzt, so erzeugt der Vergleichsverstärker pensation der Kapazität der Photozelle sich ergibt. Der
21 ein Ausgangssignal. Dadurch wird die Torstufc zur Kapazitätswert ist verhältnismäßig klein, so daß der
Freigabe der Einstellklemme 5 des Flip-Flops 23 ge- Gesamteinfluß auf den integrierenden Kondensator 19
öffnet. Bei dem nächsten Taktgeberimpuls des Gene- nur sehr gering ist.
rators 24, der der Eingangsklemme C zugeführt wird, 50 Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild für den Verstärket
wird der Flip-Flop 23 eingestellt. Die Einstellung des 21. Es ist ein Feldeffekttransistor 31 mit isoliertet
Flip-Flops 23 in den Zustand »I« liefert das eine Ein- Steuerelektrode vorgesehen, wobei die steuernde Tor-
eangssignal für die NAND-Vorstufe 26. elektrode mit dem intengrierenden Kondensator 19 arr
Die NAND-Stufe hat als zweites Koinzidenzein- Spannungspunkt Vn verbunden wird und auch mit der
gangssignal den Taktgeberimpuls F0, der eine solche 55 die Ströme Is und Ir führenden Leitungen der Photo
Polarität hat, daß während der Impulsspitze die Tor- zellen 15 und 16. Die Sourceklemme des Transistors 3]
stufe 26 gesperrt wird und während sämtlicher anderer ist mit einer Bezugsspannung V1 und die Drainelek
Zeiten bei Vorliegen eines Koinzidenzeingangssignals trode mit einer Bezugsspannung V2 über einen Wider
von der »I« Klemme des Flip-Flops 23 geöffnet wird. stand 32 verbunden. Weiter ist die Drainelektrode mi
Daher schaltet die Taktgeberfrequenz die Photozelle 16 60 der Basiselektrode des Ausgangstransistors 33 übe
für die Dauer eines jeden Taktgeberimpulses ab. Dies einen Serienwiderstand 34 verbunden. Der Ausgangs
erfolet aus dem Grunde, daß eine Kompensation für kreis des Transistors 33 ist über eine Spannungsver
die endlichen Anstiegs- und Abfallzeiten der Photo- stärkerstufe 36 mit einer Umkehrstufe 22 verbunden
röhre 16 bewirkt werden soll und eine identische Im- Durch Anwendung eines solchen Transistors ist di
pulsfläche für eine jede Taktgeberperiodendauer der 65 Steuerelektrode von dem übrigen Stromkreis enl
Einschaltung erzielt wird. koppelt. Diese Entkopplung wiederum wirkt sich i
Die Öffnung der NAND-Torstufe 26 durch die einer erhöhten Genauigkeit der Anordnung aus, d
beiden Eingangssignale unterbricht die Schaltstufe 18 unbeabsichtigte Nebenschlußströme und Belastunge
durch den lkVugssirom //,■ und den Probeiistrom l<
vermieden werden.
I iu- 4 /eigt die zusätzlich erforderlichen Apparateteile
um das I requen/ausgangssignal /'„„, in ein
nuiiKiisdics Ausgangssignal umzuwandeln. Zu diesem
/weck wird em Frequcn/vcrhältniszähler verwendet,
der die beiden Fingangsklcmmcn / 0„( und In hat. Die
/„-Impulse werden einem Akkumulator 41 mil \oreingestelller
Zeitbasis /ugeführt. dessen Ausgangssignal das eine Eingangssignal einer NAND-Stufe 42 ist; das
andere Eingangssignal ist das Signal lOni
Das Ausgangssignal der NAND-Torstufe 42 wird
einem Alisgangsakkumulator 43 /ugeführt. indem die I requen/ausgangsimpulse gespeichert werden. [Die
1 orsüife 42 bleibt eine gewisse Anzahl Taktgcberimpulse
aktiviert, wonach die Auslescpufferstufc 44 wieder
auf den neuen Stand gebracht wird und beide Akkumulatoren wieder rückgcstellt werden und einen neuen
Auslesevorgang beginnen. Der Block 45 bezeichnet die endgültige digitale Auslescstufe. Diese Vorrichtung
kann entweder eine mit optischer /vnzeige arbeitende Stufe oder eine druckende Stufe oder eine mit einem
Magnetband arbeitende Stufe sein.
fun Analogausgangssignal ist auch zu erhalten von
einer in I ig. 5 dargestellten Anordnung, bei der das »5
\"sgangssignal »1« des f-lip-l lops 23 der Fig. I einem
Spannungsteiler /ugeführt wird. Da die relative Schaltdauer des Flip-Flops direkt proportional der Transmission
der Probensubstanz ist. kann das in Analogform umgewandelte Signal der relativen Periodendauer
verwendet werden, um Aufzeichnungsgeräte von den verschiedenen Abgriffen 51 zu steuern. Die Kapazität
52 um\ der Widerstand 55 wirken als Filter, um die
die relativen Schaltdauern enthaltende Wellenform in eine Gleichspannung umzuwandeln, die proportional
der relativen Schaltdauer ist und daher proportional der Transparenz der Probcnsubstan/ ist. Durch Auswahl
geeigneter Widerstände in dem Spannungsteiler können verschiedene Auflösungen erhalten werden.
Die in Fig. 1 wiedergegehenc Anordnung veranschaulicht
das optische System nur in allgemeiner Form und es sind die verschiedensten Abwandlungen
möglich. Wenn z. U. eine hohe Genauigkeit verlangt ist. so wird man Linsen verwenden, um das Licht der
Lichtquelle auf die Photozcllen /u konzentrieren. Damit beide Photo/eilen nicht unter demselben Winkel
der Lichtquelle gehalten, kann ein halbvcrspiegelter Spiegel verwendet werden, um das Licht auf die beiden
Photo/eilen aufzuteilen, tine solche Anordnung liefert die höchste erziclbare Genauigkeit.
Die Erfindung beschreibt eine Anordnung zur direkten Umwandlung in digitale Werte, bei der die Genauigkeit
der Umwandlung abhängig ist von dem optischen System und den Photozellen. Die erfindungsgcmäße
Anordnung ist hcrstellungsmäßig billig, da nur ein Verstärker hoher Qualität erforderlich ist und keine
intensitätsgeregehe Lichtquelle verwendet wird, fs liegen günstige Störpegelverhältnissc vor, da die mit
der Mittelung des Bezugsstromes und des Probenstromes verbundene Zeitspanne eine praktisch unbegrenzte
Unterdrück'iim von Gleichtaktstörsignalen
bedingt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
309 650/23
Claims (5)
1. Elektrisches Zweistrahlmeßgerät /ur Messung
optischer Transmissionen unter Anwendung von je einem dem Mcßohjcktstruhlcngang bzw. dem Vergleichsstrahlengang
zugeordneten elektrischen Photodetektor, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (K) des einen Photodetek-
tors (16) und die Anode (A) des anderen Photodetektors (15) mit der einen Belegung eines Ladekondensators
(19) verbunden sind und der Ladekondensator (19) im Eingangskreis eines durch eine
Schwellenspannung ( Vn1) vorgespannten Vergleichs-Verstärkers
(21) angeordnet ist und eine Flip-Flop-Stufe (23) bei gleichzeitigem Vorliegen eines von
einem örtlichen Taktgeber (24) erzeugten Taktgebersignales und eines Verstärkerausgangssignals
(21) bzw. eines invertierten Verstärkerausgangssignals eingestellt bzw. rückgestellt wird und diese
Flip-Flop-Stufe (23) einen Schalttransistor (18) zur intermittierenden Unterdrückung der Betriebsspannung
des dem Vergleichsweg zugeordneten Photodetektors (16) steuert und ein der Periodendauer
der Auf- und Entladung des Ladekondensators (19) entsprechendes Frequenzausgangssignal Fout liefert.
2. Meßgerai nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flip-Flop-Stufe (23) über zusätzlich von dem örtlichen Taktgeber (24) gesteuerte
NAND-Stufen (26, 27) den S.halttransistor (18)
steuert und das Frequenzausgangssignal (F0<n)
liefert.
3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flip-Flop-Stufe (23) eine weitere,
ebenfalls von dem örtlichen Taktgeber (24) gesteuerte NAND-Stufe (28) steuert und die Ausgangsklemme
dieser NAND-Stufe (28) über einen Kondensator (29) mit dem Ladekondensator (19)
verbunden ist.
4. Meßgerät nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an die
Ausgangsklemme des Flip-Flops (23) eine die Ableitung eines Analog-Meßsignals (F0Ut) gestattende
Anschlußklemme angeschlossen ist.
5. Meßgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequeinzausgangssignal
(FOut) und das Taklgebersignal
(F0) über eine NAND-Stufe (42) einen Speicherakkumulator (43) steuern und mit demselben
ein Auslesepufferspcicher (44) zur Abgabe eines digitalen Wiedergabesignals (45) verbunden
ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65681967A | 1967-07-28 | 1967-07-28 |
Publications (3)
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| DE1773885C3 true DE1773885C3 (de) | 1973-12-13 |
Family
ID=24634708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1773885A Expired DE1773885C3 (de) | 1967-07-28 | 1968-07-22 | Elektrisches Zweistrahlmeßgerät zur Messung optischer Transmissionen |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1773885C3 (de) |
| GB (1) | GB1241448A (de) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| USRE28803E (en) * | 1971-09-09 | 1976-05-04 | American Monitor Corporation | Method and electronic control for the analyzation of serum chemistries |
| US3790279A (en) * | 1971-09-28 | 1974-02-05 | Environment One Corp | Oil contamination monitor with digital signal processing |
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| CN104374749B (zh) * | 2014-11-24 | 2017-09-29 | 吉林大学 | 一种晶体矿物的透光率检测装置 |
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-
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- 1968-07-26 GB GB35889/68A patent/GB1241448A/en not_active Expired
- 1968-07-26 JP JP43052540A patent/JPS4834797B1/ja active Pending
Also Published As
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| US3552863A (en) | 1971-01-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |