DE2540511A1 - Wechsellicht-photometer, insbesondere einstrahlphotometer - Google Patents
Wechsellicht-photometer, insbesondere einstrahlphotometerInfo
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Description
16.037 30/ei
K*ftfctANWAlTg
Pr. m. IMl. DIETEX LOUIS
Dipl.-Phyj. CLAUS PÖHLAU
DIfL-Ibj.FRANZ LOHRENTZ
IfOe NORNBERg
Firma C. Reichert Optische Werke AG, Wien / Österreich
Wechsellicht-rPhotometer, insbesondere Einstrahl photometer
Die Erfindung betrifft ein Wechsellicht-Photometer, insbesondere Einstrahlphotometer, bei welchem ein mittels einer über
einen Motor gedrehten Chopperscheibe periodisch unterbrochener Strahl auf einen photoelektrischen Wandler trifft, dessen entsprechendes
Ausgangssignal verstärkt und einer Anzeigeeinrichtung zugeführt wird, wobei die Chopperscheibe gleichzeitig abwechselnd
einen Beleuchtungsstrahl für eines von zwei lichtempfindlichen
Elementen einer Steuerschaltung freigibt, mittels der zwei unterschiedliche Strompfade aufbauende Schalter abwechselnd
ansteuerbar sind.
Ein Photometer der vorstehend erwähnten Art ist in der DTPS
2 020 387 beschrieben. Die Umschaltung zwischen zwei Strompfaden dient bei dem bekannten Photometer dazu, einerseits die
Intensität des Vergleichsstrahles und andererseits die des Mesastrahles
getrennt zu ermitteln, um eine Relativmessung der Intensität des Messstrahles gegenüber dem Vergleichsstrahl durchführen
zu können. Es wird also bei dem bekannten Photometer Jeweils abwechselnd eine Anzeigeeinrichtung für den Messstrahl und
eine Anzeigeeinrichtung für den Vergleichsstrahl angesteuert.
Insbesondere bei den sogenannten Einstrahlphotometern wird
grundsätzlich so vorgegangen, dass der Messstrahl einem photoelektrischen
Wandler, beispielsweise einem SekundäreIektronen-
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vervielfacher, über eine Chopperscheibe zur Erzeugung unterschiedlicher
Strahlungsintensität zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Wandlers setzt sich dann aus dem sogenannten Dunkelstrom-Signal
und einem von der Intensität der einfallenden Strahlung abhängigen Signal zusammen. Dabei muss berücksichtigt
werden, dass sich der Dunkelstrom dauernd ändert. Diese Änderung des Dunkelstromes bezeichnet man als Rauschen. ·,
Bei Gleichlicht-Photometern ergibt sich nun die -Schwierigkeit, dass der Dunkelstrom, welcher temperaturabhängig ist,
kompensiert werden muss, wozu meist ein manueller JMullpunktabgleich
vorgenommen wird. Ein eventuelles höherfrequentes Rauschen
wird durch Integration beseitigt. Dies hat zur Folge, dass man sehr lange Einstellzeiten erhält. Wesentlich störender
für die Anzeige, Insbesondere bei Verwendung von digitalen Anzeigeeinrichtungen,
ist aber das niederfrequente Rauschen, das sich in einer langsamen Schwankung der Anzeige äussert. Bei digitaler
Anzeige kann dies beispielsweise zu einer laufenden Änderung in der letzten angezeigten Stelle führen.
Bei den Wechsellicht-Photometern, zu denen auch das gemäss
der Erfindung gehört, wird eine Wechselspannung verstärkt, Infolgedessen entfällt der Gleichstromanteil. Weiterhin kann
bei derartigen Photometern der Einfluss von Falschlicht, welches beispielsweise durch ein Okular einfällt, vernachlässigt
werden, weil das Falschlicht ja nicht der Zerhackung durch den Chopper unterliegt. Bei den bekannten Wechsellicht-Photometern
wird nun so vorgegangen, dass das Wechselspannungs-Ausgangssignal
des photoelektrischen Wandlers, z.B. eines Photomultipliers, selektiv verstärkt wird.
Die bekannten Wechsellicht-Photometer haben jedoch ebenfalls
eine Reihe von Mängeln. Zum einen lässt sich mit vertretbarem Aufwand die Drehzahl des zum Antrieb der Chopperscheibe
dienenden Motors nicht konstant genug halten. Dies hat zur Folge, dass ein Verstärker mit verhältnismässig grosser Bandbreite
verwendet werden muss, was wiederum dazu führt, dass auch das Rauschsignal, insbesondere ein niederfrequentes Rauschsignal
mitverstärkt wird. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Lang-
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zeitstabilität der üblicherweise verwendeten Verstärker nicht
gut ist. Das von Zeit zu Zeit erforderliche Nachstimmen ist kompliziert
und aufwendig.
Bei den üblichen Photometern, die nach der Wechsellicht-Methode
arbeiten, ist es erforderlich, die Wechselspannung vor der Anzeige gleichzurichten. Eine Gleichrichtung führt aber
wiederum zwangsläufig zu Fehlern und fordert einen entsprechenden Aufwand. Zur Ausschaltung der Fehler wurde zwar auch schon
vorgeschlagen, eine phasenempfindliche Gleichrichtung vorzusehen (DL-PS 65 468). Diese Art der Gleichrichtung ist jedoch
teuer und ebenfalls sehr aufwendig.
In der DT-OS 2 331 191 ist ein Lichtmessverfahren und
-gerät beschrieben, welches den Dunkelstrom dadurch kompensiert, dass in einer Abgleichphase mit einem Kondensator ein
dem Dunkelstrom entsprechender Spannungswert gespeichert wird. In der Hellphase wird ein diesem Spannungswert entsprechender
Strom durch Rückkopplung dem Vorverstärker zugeführt, so dass der Einfluss des Dunkelstromes bei der Messung kompensiert
wird. Mit diesem bekannten Verfahren kann aber das niederfrequente Rauschen nicht beseitigt werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Wechsellicht-Photometer
und hier insbesondere ein Einstrahlphotometer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem das Rauschen,
und zwar insbesondere das niederfrequente Rauschen,in einfacher Weise, d.h. ohne erheblichen baulichen und schaltungsmässigen
Aufwand, eliminiert wird, so dass die Anzeigegenauigkeit erhöht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Photometer der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass
der Ausgang des photoelektrischen Wandlers über zwei parallele,
gleichartige Strompfade mit den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers verbunden ist, dass in jedem der beiden
-Strompfade in Reihe ein Widerstand und einer der vorgesehenen Schalter sowie zwischen Schalter und entsprechendem Eingang des
Differenzverstärkers ein Kondensator mit einem Operations-
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verstärker, die zusammen eine Speicherschaltung darstellen, liegt, wobei jeweils der Widerstand und der Kondensator eines
Strompfades einen Tiefpass mit einer erheblich über der durch die Drehzahl der Chopperscheibe gegebenen Ein- bzw. Ausschaltzeit
des Strahles liegenden Zeitkonstanten bilden, und dass die Schalter über die Steuerschaltung so angesteuert sind, dass
der eine nur während der Zeit der völligen Freigabe, der andere nur während der Zeit der völligen Unterbrechung des Strahles
zum photoelektrischen Wandler geschlossen ist.
Bei Verwendung einer Messschaltung gemäss der Erfindung
wird das hochfrequente Rauschen und auch ein Rauschen mit der Chopperfrequenz durch die von Widerstand und Kondensator in den
beiden Strompfaden gebildeten Tiefpässe gedämpft. Dabei ergibt sich auch der Vorzug, dass Änderungen in der Drehzahl der Chopperscheibe
ohne grösseren Einfluss auf die Messung bleiben, ■ weil die Zeitkonstante des Tiefpasses bzw. der Tiefpässe entsprechend
hoch gewählt ist. Wesentlich ist aber vor allem, dass auch ein niederfrequentes Rauschen zuverlässig eliminiert wird,
da an den Eingängen des . Differenzverstärkers Spannungssignale von den Kondensatoren und dem Operationsverstärker her anliegen,
die sich neben dem tatsächlichen, von dem Strahl herrührenden Signal nur um einen solchen Wert unterscheiden, der
der Änderung des Dunkelstromes infolge des niederfrequenten Rauschens in der Zeit entspricht, in der der Strahl entweder
völlig freigegeben oder völlig abgedeckt ist. Es ist aber davon auszugehen, dass die Signaländerungen aufgrund Rauschens
in dieser Zeit nur sehr gering sein werden. Da man also mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung am Eingang der Anzeigeeinrichtung
auch über einen längeren Zeitraum praktisch ein konstantes, vom Rauschen nahezu unbeeinflusstes Signal erhält,
kann bei dem Photometer beispielsweise ohne Schwierigkeiten auch eine digitale Anzeigeeinrichtung verwendet werden, ohne
dass ein dauerndes Springen der letzten Ziffer zu befürchten wäre.
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Um die Anzeigegenauigkeit weiter zu steigern, wird vorgeschlagen, dass die lichtempfindlichen Elemente der Steuerschaltung
über die Chopperscheibe derart beleuchtet sind, dass die jeweiligen Einschaltzeiten der Schalter, zu denen die Strompfade
aufgebaut sind, kurzer als die Zeiten der völligen Freigabe bzw. Unterbrechnung des Strahles zum photolektrischen Wandler
sind.
Um ein besonders sauberes und rasches Schalten zu_ erreichen
und gleichzeitig eine energiesparende Steuerschaltung verwenden zu können, werden als Schalter zweckmässig Halbleiterelemente,
vorzugsweise Feldeffekttransistoren verwendet.
Sind, wie nach der Erfindung weiter vorgesehen, die Tiefpass-Widerstände
veränderliche Widerstände, hat man die Möglichkeit, Signale, die ungewöhnlich stark mit Rauschen behaftet sind,
fallweise durch gleichzeitiges Verstellen der Widerstände zu dämpfen, indem nämlich die Zeitkonstante der Tiefpässe der
Rauschfrequenz angepasst wird.
Schliesslich liegt es im Halmen der Erfindung, dass zwischen dem photoelektrischen Wandler und dem Verzweigungspunkt der beiden
Strompfade ein hochohmiger Operationsverstärker eingeschaltet ist. Die Verwendung eines solchen Verstärkers hat den Vorteil,
dass ein relativ kleiner Strom aus dem Wandler in eine akzeptable Spannung umgesetzt wird. Ein derartiger Verstärker
driftet zwar im allgemeinen. Dieses Driften macht sich aber bei einem Vorgehen nach der Erfindung nicht bemerkbar, da sich das
Dunkelsignal und das Hellsignal und infolgedessen der in den Kondensatoren gespeicherte Spannungswert entsprechend ändern
und dann die Änderung durch den Differenzverstärker kompensiert wird.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung, wobei auf Vorteile
des Erfindungsgegenstandes, die sich für den Fachmann aufgrund
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des Standes der Technik ergeben, nicht besonders hingewiesen wurde, diese Jedoch ebenfalls der Erfindung zuzurechnen sind.
Es zeigen:
Figur 1 schematisch den Aufbau eines Wechsellicht-Einstrahlphotometers
gemäss der Erfindung;
Figur 2 die am Punkt II in Figur 1 gemessene Wellengleichspannung
in graphischer Darstellung und
Figur 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Signale zur Ansteuerung der Schalter und der
Zeiten, während der diese Signale verarbeitet werden.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Wechsellicht-Einstrahlphotometer fällt ein Strahl 1 einer Strahlungsquelle 2, beispielsweise
einer Lichtquelle, auf einen photoelektrischen Wandler 3» im vorliegenden Falle einen Sekundärelektronenvervielfacher.
Der Strahl 1 wird in an sich bekannter Weise mittels einer Chopperscheibe 4, die von einem Motor 5 in Drehung versetzt ist,
periodisch unterbrochen. Die Zeitdauer der Unterbrechung und der Freigabe des Strahles 1 durch die Chopperscheibe 4 hängt
dabei von der Form der Einschnitte der Chopperscheibe 4 und der
Drehzahl des Motors 5 ab. Der Ausgangsstrom des Sekundärelektronenvervielfachers
3 an der Leitung 6 wird über einen hochohmigen Operationsverstärker OPn, der in üblicher Weise über
einen Widerstand R rückgekoppelt ist, verstärkt und in ein Spannungssignal umgewandelt. Das an dem Punkt II in Figur 1
auftretende Spannungssignal ist aus Figur 2 ersichtlich. Es handelt sich um eine Wellengleichspannung, die aus dem Gleichspannun^santeil
U= und dem Wechselspannungsanteil U^ besteht.
Dieses Wellengleichspannungssignal, wie es in Figur 2 gezeigt ist, ist auch in Figur 3 oben wiedergegeben. Nähere Einzelheiten
hinsichtlich des Signales werden nachstehend anhand der Figuren
2 und 3 noch erläutert werden.
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An den Operationsverstärker OPq schliesssn sich zwei parallele
Strompfade über die Leitungen 7 und 8 an. Die beiden Strompfade sind jeweils gleichartig aufgebaut und führen zu den
beiden Eingängen 9 und 10 eines Differenzverstärkers OP3.
In dem Strompfad zwischen der Leitung 7 und dem Eingang ist ein veränderlicher Widerstand R1 vorgesehen, zu dem in Reihe
ein Feldeffekttransistor TR1 liegt. Weiterhin ist in Reihe
zu dem Feldeffekttransistor TR1 und dem Widerstand R1 ein Operationsverstärker
OP1 geschaltet. Schliesslich liegt in Reihe
noch ein Widerstand R^, der gegebenenfalls einstellbar sein
kann. Zwischen dem Feldeffekttransistor TR1 und dem Operationsverstärker
OP1 zweigt ein Kondensator C1 ab, der andererseits
an Masse liegt.
Entsprechend dem Aufbau des ersten Strompfades umfasst der
Strompfad zwischen der Leitung 8 und dem Eingang 10 des Differenzverstärkers
OP-, einen veränderlichen Widerstand R2I ei
nen Feldeffekttransistor TR2, einen Kondensator C2, einen Operationsverstärker
OP2 und einen Widerstand Rc.
An den Ausgang 11 des Differenzverstärkers OP^ ist beim
dargestellten AusfUhrungsbeispiel ein digitales Anzeigeinstrument
12 angeschlossen. Der Operationsverstärker OP, ist mit
den Widerständen R,, R^, Rc und Rg als Differenzverstärker beschältet
.
Die Feldeffekttransistoren TR1 und TR2 dienen als abwechselnd
öffnende und schliessende Schalter in den beiden Strompfaden. Sie werden zu diesem Zweck über eine an sich bekannte
Steuerschaltung 13 angesteuert, und zwar in Abhängigkeit
von Eingangsimpulsen auf die Steuerschaltung 13, die von lichtempfindlichen Elementen 14 bzw. 1!3 erzeugt werden. Die
lichtempfindlichen Elemente 14, 15 werden von Lichtquellen 16
und 17 aus beleuchtet, wobei der Beleuchtungsstrahl ebenfalls durch die Chopperscheibe 4 entsprechend deren Drehzahl und
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infolgedessen in Anpassung an die Unterbrechnung des Strahles 1 periodisch unterbrochen wird. Die Unterbrechnung der Strahlen
zwischen den Lichtquellen 16, 17 und den lichtempfindlichen Elementen 14, 15 kann einerseits durch die Aussparungen, die auch
zur Unterbrechung des Strahles 1 dienen, erfolgen. Andererseits ist es aber auch möglich, die Chopperscheibe 4 mit besonderen
Unterbrechungen für diesen Zweck zu versehen, was im allgemeinen zweckmässiger sein wird.
Es sei nun unter Zuhilfenahme der Figuren 2 und 3 die Arbeitsweise
des Photometers der Figur 1 erläutert.
In Figur 3 ist die Chopperzeit 1' angegeben, bei der es
sich um die Periodenlänge des Wellengleichspai-iungssignales
handelt. Diese Chopperzeit T~,, setzt sich zusammen aus der Zeit
Tu, in der der Strahl durch die Chopperscheibe 4 völlig freigegeben
ist, also der Hellzeit, der Zeit ΐ~, in der der Strahl 1
durch die Chopperscheibe 4 völlig verdeckt ist (Dunkelzeit) und den zwischen diesen Zeiträumen T„ und Tß liegenden Anstiegs-
bzw. Abfallzeiten T., von denen angenommen sei, dass sie - wie in den meisten Fällen - gleich lang sind. Es gilt
also TCH = Tn + TD + 2 -TA.
In Figur 3 sind nun unter der die Wellengleichspannung darstellenden Kurve die Ansteuerimpulse für die beiden Schalter
TR^ (oben) und TP^ (unten) gezeigt. Die Zeitdauer Λ Τ dieser
Impulse ist, wie die Zeichnung deutlich erkennen lässt, kürzer als die Hellzeit Tt1 bzw. Dunkelzeit Tß. Weiterhin wird
der Beginn der Impulse so gelegt, dass die Steuerimpulse für den Schalter TH^ jeweils kurz nach Beginn der Hellphase (Hellzeit
Tw) angelegt werden, während die Schaltimpulse für den
Feldeffekttransistor TIt, diesen jeweils kurz nach Beginn der
Dunkelphase (Dunkelzeit T^) erreichen. Auf diese Weist ist gewährleistet,
dass der Schalter TR^ jeweils nur dann geöffnet
ist (Feldeffekttransistor leitend), wenn tatsächlich der Strahl 1 durch die Chopperscheibe 4 völlig freigegeben ist.
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In gleicher Weise ist der Feldeffekttransistor TR2 nur dann leitend,
wenn der Strahl 1 durch die Chopperscheibe 4 vollständig unterbrochen ist.
Der Zeitpunkt, an dem die Steuerimpulse für die Feldeffekttransistoren
TK1 und TR2 auftreten und die Länge Δ Τ der Impulse
lässt sich ohne weiteres durch entsprechenden Aufbau der Steuerschaltung,
passende Gestaltung der Chopperscheibe und geeignete Positionierung der Lichtquellen 16, 17 und lichtempfindlichen
Elemente 14, 15 einstellen.
Die Figur 3 lässt weiter erkennen, dass die Steuerimpulse
für den ersten Feldeffekttransistor TR1 im ersten Strompfad
und den zweiten Feldeffekttransistor TR2 im zweiten Strompfad
jeweils im Abstand einer halben Chopperzeit (^„„/2) aufeinanderfolgen.
JSs ergibt sich nun folgende Wirkungsweise:
Der Spannungswert der Wellengleichspannung (Figur 2), der der Hellphase entspricht, wird während der Zeit, in der der
E'eldeffekttransistor TR1 leitend ist, im ersten Strompfad zum
Operationsverstärker OP1 und von dort zum Eingang 9 des Differentialverstärkers
OP^ geleitet. Hierbei erfolgt eine Dämpfung
des hochfrequenten Rauschens über den Tiefpass R1 C1. Gleichzeitig
wird eine Integration vorgenommen. Die Spannung wird am Kondensator C1 gespeichert.
JMach Ende des Steuerimpulses, d.h. nach der Zeit/\ T wird
über die Steuerschaltung 13 der Feldeffekttransistor TR1 gesperrt.
Da der Kondensator C1 und der Operationsverstärker OP1
eine Speicherschaltung bilden, wird während der nun folgenden Zeit, während der der Schalter TR. ollen, d.h. der Feldeffekttransistor
gesperrt ist, die Spannung C1 im wesentlichen gehalten.
Da der üingangswiderstand des Operationsverstärkers OP1 sehr hoch ist, ist nämlich die in dieser Zeit stattfindende
Entladung des Kondensators C1 zu vernachlässigen.
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Wach einer Zeit Tqo/2» d.h. der halben Chopperzeit, wird
dann über den zweiten Feldeffekttransistor TR2 wiederum während
eines Zeitraumes Δ T der zweite Strompfad geschlossen. Hier spielen sich dann die gleichen Vorgänge ab, die bezügli.ch
des ersten Strompfades vorstehend erläutert wurden.
Da die Entladung der Kondensatoren C. bzw. Co, wie oben erläutert,
in der Zeit, in der die l'eldei'fekttransistoren TR^ bzw.
TRp sperren, vernachlässigbar ist, liegt an dem Eingang 9 des
Differentialverstärkers OP-, während eines Zeitraumes Tnu ein
praktisch konstantes Signal an, welches dem Dunkelstrom plus dem vom Strahl 1 herrührenden Signal entspricht. In gleicher
Weise ist der Eingang 10 des Dii'ferentialverstärkers OP, während
eines Zeitraumes TCH, der allerdings zeitlich gegenüber
dem Signal am Eingang 9 um T~,,/2 verschoben ist, mit einem dem
Dunkelstrom entsprechenden Signal beaufschlagt. Da sich die Dunkelstromsignale, die massgeblich vom Rauschen beeinflusst
sind, praktisch gegenseitig kompensieren, erhält man am Ausgang 11 des DifferentialVerstärkers OP^ ein weitgehend konstantes,
dem vom Strahl 1 herrührenden Signal proportionales Signal. Dieses Signal ist im allgemeinen ohne weiteres zur Ansteuerung
eines digitalen Anzeigegerätes 12 geeignet.
In der Anzeige ist Ja bei Schaltung gemäss der Erfindung
nur noch die Rauschspannung zu sehen, um die sich das Dunkelsignal bzw. auch das Hellsignal, die bereits mit R^ C^ bzw.
R2 C2 gedämpft sind, in der Zeit 1' 72 ändern, da ja der jeweils
vorhergehende Wert gespeichert wurde.
Es lassen sich auf diese Weise also die sehr störenden niederfrequenten Rauschfrequenzen weitgehend eliminieren. Die
höherfrequenten Rauschanteile sind ohnehin mittels der Tiefpässe
R1 C-, bzw. R2 C2 gedämpft, die derart dimensioniert
sind, dass ihre Zeitkonstante T = R. C, = R2 C2 ein Vielfaches
der Schaltzeit A T für die Feldeffekttransistoren ist, wobei die Zeit Δ T der llellzeit TH bzw. der Dunkelzeit TD sehr ähnlich
ist.
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Die beiden Widerstände R1 und K2 sind veränderliche Widerstände.
Dies bietet die Möglichkeit, falls es erforderlich sein sollte, durch gleichzeitiges Verstellen der beiden Widerstände
stark mit Rauschen behaftete Signale zu dämpfen, indem die Zeitkonstante der Tiefpässe an die Rauschfrequenz angepasst wird.
Es sei abschliessend nochmals auf die Vorteile, die sich durch ein Vorgehen nach der Erfindung ergeben hingewiesen.
Der Verstärker 0PQ kann hochohmig ausgeführt werden, so
dass ein kleiner Strom in einen vernünftigen Spannungswert umgesetzt wird. Das Driften des Verstärkers, welches sich nur in
einer Veränderung des Dunkelstromes bemerkbar macht, wird durch die Schaltung kompensiert.
Fällt auf die Kathode des Sekundärelektronenvervielfachers Falschlicht, welches nicht gechoppt wird, so macht sich dieses
nur in Form eines grösseren Gleichstromanteiles bemerkbar. Dies hat zur Folge, dass die Spannung an den beiden Kondensatoren C-.
und C2 um den gleichen Wert erhöht wird. Infolgedessen hebt sich
diese Veränderung im Differentialverstärker OP^, auf.
Auch eine Änderung der Drehzahl des Choppermotors im üblichen
Umfang hat keine negativen Auswirkungen, da die gesamte Anordnung gleichstromgekoppelt ist. Es ändert sich dann nur Δ ΐ. Dies hat
,jedoch, da die Zeitkonstante T erheblich grosser als Λ Τ ist,
nur vernachlässigbare Wirkung.
Ein Rauschsignal mit der Choppirequenz wird ebenfalls nicht
mit verstärkt, sondern entsprechend der Zeitkonstanten der Tiefpässe gedämpft.
Schliesslich ist noch günstig, dass bei der Erfindung die vorgenommene Integration nicht zu der an sich üblichen Verlängerung
der Einstellzeit führt. Da die Spannung an den Kondensatoren C1 und C2 ja nahezu gleich bleibt, muss in Abhängigkeit
von dem auftretenden niederfrequenten Rauschen ja jeweils nur eine geringe Aufladung und Entladung der Kondensatoren stattfinden,
die natürlich rasch erfolgen kann.
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Claims (7)
- Patentansprüche/iΛ Wechsellicht-Photometer, insbesondere Einstrahlphotometer, bei welchem ein mittels einer über einen Motor gedrehten Chopperscheibe periodisch unterbrochener Strahl auf einen photoelektrischen Wandler trifft, dessen entsprechendes Ausgangssignal verstärkt und einer Anzeigeeinrichtung zugeführt wird, wobei die Chopperscheibe gleichzeitig abwechselnd einen Beleuchtungsstrahl für eines von zwei lichtempfindlichen Elementen einer Steuerschaltung freigibt, mittels der zwei unterschiedliche Strompfade aufbauende Schalter abwechselnd ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (6) des photoelektrischen Wandlers (3) über zwei parallele, gleichartige Strompfade (7-9; 8-10) mit den beiden Eingänge (9, 10) eines Differenzverstärkers (OP?) verbunden ist, dass in jedem der beiden Strompfade in Reihe ein Widerstand (R1, R2) und einer der vorgesehenen Schalter (TR1, TR2) sowie zwischen Schalter und entsprechendem Eingang des Differenzverstärkers ein Kondensator (C1, C2) mit einem Operationsverstärker (0P.|, OP2), die zusammen eine Speicherschaltung darstellen, liegt, wobei jeweils der Widerstand und der Kondensator eines Strompfades einen Tiefpass (R1, C1; R2» Cp) mit einer erheblich über der durch die Drehzahl der Chopperscheibe (4) gegebenen Ein- bzw, Ausschaltzeit des Strahles (1) liegenden Zeitkonstanten (T) bilden, und dass die Schalter über die Steuerschaltung (13) so angesteuert sind, dass der eine nur während der Zeit (T^) der völligen Freigabe, der andere nur während der Zeit (TD) der völligen Unterbrechung des Strahles zum photoelektrischen Wandler geschlossen ist.
- 2. Photometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindlichen Elemente (14, 15) der Steuerschaltung (13) über die Chopperscheibe (4) derart beleuchtet sind, dass die jeweiligen Einschaltzeiten (Λ T) der Schalter (TR1,609816/0661TIv,), zu denen die Strompfade (7-9; ö-1ü) aufgebaut sind, kürzer als die Zeiten der völligen Freigabe (Tt() bzw. Unterbrechnung (Tq) des Strahles (1) zum photoelektrischen Wandler (3) sind.
- 3. Photometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter von Halbleiterelementen (TR.., TRp) gebildet sind.
- 4. Photometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Schalter Feldeffekttransistoren (TR1, TF^) dienen.
- 5. Photometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefpass-Widerstände veränderliche Widerstände (R* , Rp) sind.
- 6. Photometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem photoelektrischen Wandler (3) und dem Verzweigungspunkt (II) der beiden Strompfade (7, β) ein hochohmiger Operationsverstärker (OPQ) eingeschaltet ist.
- 7. Photometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine digital arbeitende Anzeigeeinrichtung (12) vorgesehen ist.609816/0661
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---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2540511A1 true DE2540511A1 (de) | 1976-04-15 |
DE2540511B2 DE2540511B2 (de) | 1977-02-24 |
DE2540511C3 DE2540511C3 (de) | 1979-07-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2540511A Expired DE2540511C3 (de) | 1974-10-14 | 1975-09-11 | Photometer |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4027981A (de) |
AT (1) | AT330481B (de) |
DE (1) | DE2540511C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3823007A1 (de) * | 1988-07-07 | 1990-01-11 | Telefunken Electronic Gmbh | Optischer sensor |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4201477A (en) * | 1978-01-16 | 1980-05-06 | Fmc Corporation | Suspended solids meter |
FR2448145A2 (fr) * | 1979-02-05 | 1980-08-29 | Oreal | Appareil destine a reperer la quantite de sebum secretee par une peau |
FR2480461B1 (fr) * | 1980-04-09 | 1986-09-26 | Oreal | Appareil destine au reperage par classes de la quantite de produits gras se trouvant a la surface d'une peau |
DE3503163C1 (de) * | 1985-01-31 | 1986-04-30 | C. Reichert Optische Werke Ag, Wien | Mikroskop-Photometer |
US4893934A (en) * | 1988-01-25 | 1990-01-16 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Aethalometer |
US6050656A (en) * | 1997-10-23 | 2000-04-18 | University Of North Carolina At Charlotte | Optical based opacity and flow monitoring system and method of monitoring opacity and flow |
DE102013218045B4 (de) * | 2013-09-10 | 2016-06-30 | Berthold Technologies Gmbh & Co. Kg | Radiometrisches Messgerät und radiometrisches Messsystem |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3684378A (en) * | 1970-09-04 | 1972-08-15 | Joseph S Lord | Dark current correction circuit for photosensing devices |
US3877812A (en) * | 1973-01-31 | 1975-04-15 | Wilks Scientific Corp | Multiple wavelength spectrometer |
JPS509485A (de) * | 1973-05-23 | 1975-01-30 | ||
US3917957A (en) * | 1974-10-21 | 1975-11-04 | Contraves Goerz Corp | Transmissometer |
-
1974
- 1974-10-14 AT AT822274A patent/AT330481B/de active
-
1975
- 1975-09-11 DE DE2540511A patent/DE2540511C3/de not_active Expired
- 1975-10-28 US US05/626,672 patent/US4027981A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3823007A1 (de) * | 1988-07-07 | 1990-01-11 | Telefunken Electronic Gmbh | Optischer sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2540511C3 (de) | 1979-07-05 |
US4027981A (en) | 1977-06-07 |
DE2540511B2 (de) | 1977-02-24 |
AT330481B (de) | 1976-07-12 |
ATA822274A (de) | 1975-09-15 |
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