DE3639350A1 - Verfahren und geraet zur lichtmessung mittels frequenzmodulation - Google Patents
Verfahren und geraet zur lichtmessung mittels frequenzmodulationInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät
zur Messung eines Lichtsignals durch Frequenzmodulation
und insbesondere auf ein Verfahren und ein Gerät zur synchronen
Messung des Lichtsignals in einem Spektralphotometer,
das den ultravioletten und sichtbaren oder den infraroten
Wellenlängenbereich abdeckt, und zwar mittels Frequenzdiskrimination
des mit einer bestimmten Frequenz modulierten
Signales und Demodulation des modulierten Signales
synchron mit dem Modulationsbetrieb.
Um das Lichtsignal einer Zelle bzw. Meßzelle zu modulieren,
sind Spektralphotometer mit einer Vorrichtung, wie z. B.
einem rotierenden Zerhacker bzw. Chopper, zum abwechselnden
Unterbrechen bzw. Durchlassen des Lichtstrahls von der
Zelle ausgerüstet. Wenn der zu choppende Lichtstrahl eine
so große Querschnittsfläche besitzt, daß die gegenüber
der mechanischen Abmessung des Choppers nicht vernachlässigt
werden kann, ändert sich, da die Größe des Lichtstrahls
und dessen relative Lage zu dem Chopper sich mit den Proben
ändert, auch die optimale Phase des Signals für die Synchrongleichrichtung
bzw. Synchronisierung.
Das Signal für die Synchrongleichrichtung wird durch Erfassen
der Drehung des Choppers mittels eines Detektors, wie z. B.
eines Fotokopplers, erhalten, und die Phase des Signals
der Synchrongleichrichtung wird durch mechanische Einstellung
der Lage des Fotokopplers relativ zum Chopper festgelegt.
Es sei angenommen, daß ein durch eine verhältnismäßig große
Probe bestimmter Lichtstrahl eine Querschnittsfläche und
eine Lage relativ zu einem Chopper 2, wir mit dem Bezugszeichen
4 gemäß Fig. 4 gezeigt, und ein durch eine verhältnismäßig
kleine Probe bestimmter Lichtstrahl eine Querschnittsfläche
und eine Lage relativ zum Chopper, wie mit dem Bezugszeichen
6 in Fig. 4 angegeben, besitzen. Wenn das Signal
zur Synchrongleichrichtung eine optimale Phase für den
Lichtstrahl 4 gemäß dem Bezugszeichen A in Fig. 5 besitzt,
ergibt sich ein Signal gemäß dem Bezugszeichen B in Fig. 5
nach Synchrongleichrichtung des vom Lichtstrahl 4 erzeugten
Signals mit dem synchronen Gleichrichtsignal A. Wenn das
vom Lichtstrahl 6 erzeugte Signal mit dem gleichen Synchrongleichrichtsignal
A gleichgerichtet wird, ergibt sich jedoch
ein gleichgerichtetes Signal, wie mit dem Bezugszeichen
C nach Fig. 5 gezeigt. Das Signal C wird als ein offensichtlich
kleineres Signal erfaßt mit einer sich daraus ergebenden
Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses unter
der Voraussetzung, daß das vom Detektor und den anderen
Elementen erzeugte Rauschen unverändert bleibt.
Bei der Anordnung nach dem Stand der Technik ist die Phase
des synchronen Gleichrichtsignals ebenfalls festgelegt,
da die Position des Detektors, wie z. B. eines Fotokopplers
zur Erfassung der Drehung der Modulationsvorrichtung oder
des sich drehenden Choppers, nach dem Einstellen des Detektors
festgelegt ist, so daß es unmöglich ist, die Phase
des synchronen Gleichrichtsignals nachzuregeln, wenn sich
der Lichtstrahl, wie in Fig. 4 gezeigt, geändert hat.
Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren
und ein Gerät zur Optimierung der Phase des synchronen
Gleichrichtsignals zu schaffen, bevor die Messung einer
Probe durchgeführt wird, wenn der zu messende Lichtstrahl
seine Abmessung und/oder Lage geändert hat.
Kurz gesagt, beschreibt das Verfahren der Erfindung: a)
das Choppen eines zu messenden Lichtstrahls mittels eines
rotierenden Choppers, b) das Erfassen des zerhackten Lichtstrahls
zum Erzeugen eines entsprechenden frequenzmodulierten
elektrischen Signals, c) die Erzeugung einer ersten Impulsfolge
synchron mit dem Chopper des Lichtstrahls, d) die Erzeugung
einer zweiten Pulsfolge in Abhängigkeit von und mit einer
vorbestimmten Zeitverzögerung nach der ersten Impulsfolge,
e) das Ändern der Zeitverzögerung zum Festlegen der Phase
der zweiten Impulsfolge in der für eine spezifische zu
messende Probe geeignetsten Weise und f) das Gleichrichten
des frequenzmodulierten elektrischen Signals synchron mit
der zweiten Impulsfolge, deren Phase so festgelegt worden
ist, daß sie ein demoduliertes elektrisches Signal erzeugt.
Die Vorrichtung der Erfindung umfaßt:
a) einen Chopper zum Choppen eines zu messenden Lichtstrahls, b) einen Fotodetektor zum Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zum Erzeugen eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals, c) eine Vorrichtung zum Erfassen der Drehung des Choppers zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Chopperbetrieb des Choppers, d) eine Verzögerungsschaltung zum Aufnehmen der ersten Impulsfolge und zur Erzeugung einer zweiten Impulsfolge nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit, e) einen Synchrongleichrichter zum Gleichrichten des freuquenzmodulierten Signals synchron mit der zweiten Impulsfolge zum Erzeugen eines demodulierten elektrischen Signals und f) einen Zentralrechner zum derartigen Ändern der Verzögerungszeit, daß eine Verzögerungszeit festgelegt wird, die zum höchsten Wert des demodulierten elektrischen Signals führt, und zum Einstellen der festgelegten Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung.
a) einen Chopper zum Choppen eines zu messenden Lichtstrahls, b) einen Fotodetektor zum Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zum Erzeugen eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals, c) eine Vorrichtung zum Erfassen der Drehung des Choppers zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Chopperbetrieb des Choppers, d) eine Verzögerungsschaltung zum Aufnehmen der ersten Impulsfolge und zur Erzeugung einer zweiten Impulsfolge nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit, e) einen Synchrongleichrichter zum Gleichrichten des freuquenzmodulierten Signals synchron mit der zweiten Impulsfolge zum Erzeugen eines demodulierten elektrischen Signals und f) einen Zentralrechner zum derartigen Ändern der Verzögerungszeit, daß eine Verzögerungszeit festgelegt wird, die zum höchsten Wert des demodulierten elektrischen Signals führt, und zum Einstellen der festgelegten Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines in Übereinstimmung
mit der Erfindung aufgebauten Einfachstrahl-
Spektralphotometers,
Fig. 2 die Kurvenformen von Signalen an verschiedenen
Stellen gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das beispielhaft die bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren gewählten Schritte
zur Bestimmung der optimalen Verzögerungszeit
für das synchrone Gleichrichtsignal wiedergibt,
Fig. 4 eine Vorderansicht, die schematisch einen sich
drehenden Chopper und einen von dem Chopper
zu zerhackenden Lichtstrahl wiedergibt,
Fig. 5 die Kurvenform des Signals für die Synchrongleichrichtung
und diejenigen der durch die Synchrongleichrichtung
verschiedener modulierter Signalkurven
erhaltenen Signale und
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines in Übereinstimmung
mit der Erfindung aufgebauten Zweifachstrahl-
Spektralphotometers.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Einfachstrahl-
Spektralphotometers, bei dem die Ausführung der vorliegenden
Erfindung angewandt wird. Gezeigt ist eine Lichtquelle
LS, deren Licht in einen Monochromator MC mit einem nicht
gezeigten Zerlegungsteil eintritt. Das monochromatische
Licht des Monochromators läuft durch eine Zelle S s mit
einer zu messenden Probe. Ein von einem Antrieb DA angetriebener
Chopper 2 choppt oder moduliert den von der Zelle
S s kommenden Lichtstrahl. Das modulierte Lichtsignal L
wird von einem Detektor/Vorverstärker 8 erfaßt, dessen
verstärktes Signal einem auf die Modulationsfrequenz abgestimmten
Schmalbandverstärker 10 zugeführt wird. Der Verstärker
10 verstärkt ein ausgewähltes Band des Signals,
so daß sich ein in Fig. 2 gezeigtes Signal A in Form einer
Sinuskurve mit einem verbesserten Signal/Rausch-Verhältnis
ergibt.
Ein Fotokoppler 12 erfaßt die Drehung des Choppers 2 und
erzeugt ein in Fig. 2 gezeigtes Pulssignal C. Das Signal
C wird einer Verzögerungsschaltung 14 zugeführt, die ein
Pulssignal D zur Synchrongleichrichtung nach einer vorbestimmten
Zeitverzögerung T erzeugt. In Abhängigkeit vom
Signal D richtet ein Synchrongleichrichter 16 das Signal
A des Verstärkers 10 synchron mit dem Betrieb des rotierenden
Choppers 2 gleich, so daß sich ein Signal B ergibt,
das über eine Glättungsschaltung 18 ausgegeben wird.
Ein eine Zentraleinheit enthaltendes System 20 gibt über
eine Schnittstelle 22 eine Folge von Signalen T n an die
Verzögerungsschaltung 14 ab, die darin nacheinander verschiedene
Verzögerungszeiten einstellen, und empfängt über einen
Analog/Digital-Wandler 24 das Ausgangssignal E n der Glättungsschaltung
18 nach Verstreichen der jeweiligen Verzögerungszeit
und bestimmt diejenige Verzögerungszeit, die das größte
Ausgangssignal E n erzeugt. Um eine solche Bestimmung auszuführen,
weist das System 20 zusätzlich zu der Schnittstelle
22 und dem A/D-Wandler 24 eine zentrale Recheneinheit (CPU)
26, einen Programmspeicher 28, einen Datenspeicher 30 zum
Speichern des Wertes des Ausgangssignals E n der Glättungsschaltung
18 bei jeder Verzögerungszeit und einen Rechenspeicher
32 zum Speichern der Parameter N, T n und X auf, die
nachfolgend beschrieben werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 eine Verfahren zur
Bestimmung der optimalen Verzögerungszeit erläutert.
Zunächst werden in einem Schritt S 1 sowohl die Verzögerungszeit
T n als auch die Anzahl N von Verzögerungszeiten T n
auf Null gesetzt.
Im Schritt S 2 gibt das System 20 an die Verzögerungsschaltung
14 ein Signal entsprechend der auf Null gesetzten
Verzögerungszeit T 0 ab und erhält im Schritt S 3 von der
Steuerschaltung 18 das Ausgangssignal E 0, das unter der
Adresse Nr. 0 des Datenspeichers 30 im Schritt S 4 gespeichert
wird. Dann wird im Schritt S 6 eins zu der Anzahl N hinzuaddiert
und im Schritt S 7 wird die nächste Verzögerungszeit
T 1 gemäß dem Ausdruck
T n = (Δ t/m) N
berechnet, worin Δ t der eingestellte größte Wert der Verzögerungszeit
und m die eingestellte größte Anzahl N von Wiederholungen
ist, mit der die Verzögerungszeit T n zu ändern ist.
Mit der neuen Verzögerungszeit T 1 werden die Schritte S 2
bis S 4 durchgeführt, so daß das Ausgangssignal E 1 unter
der Adresse Nr. 1 des Datenspeichers 30 gespeichert wird.
Auf diese Weise werden mit den nacheinander geänderten
Verzögerungszeiten T 2, T 3 . . . T m die Schritte S 2 bis S 7
wiederholt, so daß die aufeinanderfolgenden Daten E 2, E 3,
. . . E m den entsprechenden Adressen Nr. 2, 3, . . .
m im Datenspeicher 30 abgespeichert werden.
Wenn N gleich M wird, d. h. N = m, werden im Schritt S 8
die im Speicher 30 gespeicherten Daten E 0 bis E m miteinander
verglichen, so daß sich die Anzahl N ergibt, die den höchsten
Wert der Daten E 0 bis E m ergeben hat. Die Anzahl Nwird
mit X bezeichnet.
Die durch den Ausdruck
T x = (Δ t/m) X
erhaltene Verzögerungszeit T x verursacht, daß das Ausgangssignal
E x der Glättungsschaltung 18 am größten wird, und
ist die geeignetste für die Synchrongleichrichtung des
dann zu messenden Signals.
Die Verzögerungszeit T x = (t/m) X wird dann in der Verzögerungsschaltung
14 im Schritt S 9 eingestellt, so daß
die Messung einer Probe ausgeführt werden kann.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Zweifachstrahl-
Spektralphotometers, bei dem das Prinzip der Erfindung
angewandt wird. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1
bezeichnen entsprechende Bestandteile, so daß nur nötigenfalls
eine Erklärung gegeben wird. In Fig. 6 bedeuten
die Indizes s und r der Bezugszeichen, daß die mit den
indizierten Symbolen bezeichneten Bestandteile mit der
Probe bzw. der Bezugsgröße in Zusammenhang stehen.
Das Licht der Quelle LS wird mittels des Strahlteilers
BS in Proben- und Bezugsstrahl L r und L s aufgeteilt.
Der Probenstrahl L s wird am Planspiegel M s reflektiert
und geht durch eine Probenzelle S s , die ein zu messende
Probenmaterial enthält. Ein von einem Antrieb DR s gedrehter
Chopper 2 s zerhackt das Licht der Probe, so daß sich ein
moduliertes Lichtsignal LS s mit einer ersten Frequenz f s
entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Choppers 2 s ergibt.
Das modulierte Lichtsignal LS s verläuft weiter zu einem
Strahlvereiniger BC.
Der Bezugsstrahl L r wird durch eine Bezugszelle S r geleitet,
die ein Bezugsmaterial enthält. (Die Bezugszelle kann weggelassen
werden). Ein von einem Antrieb DR r gedrehter zweiter
Chopper 2 r zerhackt das Licht der Bezugsgröße, so daß sich
ein moduliertes Lichtsignal LS r mit einer von der ersten
Frequenz f s verschiedenen zweiten Frequenz f r gemäß der
Drehgeschwindigkeit des zweiten Choppers 2 r ergibt. Das
modulierte Lichtsignal LS r wird von einem Planspiegel M r
reflektiert und von dem Strahlvereiniger BC mit dem Probenlichtsignal
LS s zu einem einzigen Strahl L vereinigt, der
in einen Monochromator MC geführt wird, dessen monochromatisches
Licht einem Detektor/Vorverstärker 8 zugeführt
wird, der ein entsprechendes frequenzmoduliertes elektrisches
Signal erzeugt, das zwei Bestandteile mit der ersten und
der zweiten Frequenz f s bzw. f r enthält. Die zwei Bestandteile
werden mittels zweier Bandpaßfilter BF s und BF r ,
die Frequenzen f s bzw. F r durchlassen, getrennt.
Die Drehungen der Chopper 2 s und 2 r werden von den Fotokopplern
12 s bzw. 12 r erfaßt, die Impulssignale C s und
C r erzeugen, die den Verzögerungsschaltungen 14 s bzw. 14 r
zugeführt werden, die nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung
T s , T r Impulssignale D s und D r erzeugen. In Abhängigkeit
der Signale D s und D r richten die Synchrongleichrichter
16 s und 16 r die Ausgangssignale A s und A r der Filter
BF s und BF r synchron mit der Drehung der Chopper 2 s und
2 r gleich, so daß Ausgangssignale B s bzw. B r erzeugt werden,
die über Glättungsschaltungen 18 s und 18 r ausgegeben werden.
Das System 20 mit einer zentralen Recheneinheit gibt über
eine Schnittstelle 22 s eine Folge von Signalen T sn an die
Verzögerungsschaltung 14 s , so daß darin verschiedene Verzögerungszeiten
eingestellt werden, und über eine Schnittstelle
22 r eine Folge von Signalen T rn an die andere Verzögerungsschaltung
14 r ab, so daß darin verschiedene Verzögerungszeiten
eingestellt werden. Andererseits erhält das System
20 nach Verstreichen der jeweiligen Verzögerungszeit über
einen Analog/Digital-Wandler 24 s das Ausgangssignal E sn
der Glättungsschaltung 18 s und über einen Analog/Digital-
Wandler 24 r das Ausgangssignal E rn der Glättungsschaltung
18 r und bestimmt die Verzögerungszeiten, die die größten
Ausgangssignale E sn und E rn erzeugen, auf eine ähnliche
Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Die
so bestimmten Verzögerungszeiten werden in den Verzögerungsschaltungen
14 s bzw. 14 r zur Messung einer Probe eingestellt.
Der Monochromator MC kann zwischen der Lichtquelle LS und
dem Strahlteiler BS anstelle zwischen dem Strahlvereiniger
BC und dem Detektor/Vorverstärker 8 gemäß Fig. 6 angeordnet
werden.
In Übereinstimmung mit der Erfindung kann die beste Bedingung
zur Messung einer bestimmten Probe gewählt werden, da die
beste Phase des synchronen Gleichrichtsignals vor der Messung
mittels Änderung der Verzögerungszeit des Signals festgelegt
wird. Es ist auch möglich, automatisch die für die
Meßbedingungen geeignetste Phase des synchronen Gleichrichtsignals
auszuwählen.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und ein Gerät
zur Lichtmessung durch Frequenzmodulation eines Lichtsignals
einer Meßprobe und durch Demodulation des modulierten Signals
synchron mit dem Modulationsbetrieb, wobei eine Verzögerungsschaltung
vorgesehen ist, die eine Impulsfolge zur synchronen
Gleichrichtung eines modulierten Signals in Abhängigkeit
von und mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach dem
Modulationsbetrieb erzeugt, so daß vor der Messung einer
bestimmten Probe die Verzögerungszeit so geändert wird,
daß die Phase der synchronen Gleichrichtimpulse in der
für die Messung bestimmten Probe geeignetsten Weise festgelegt
wird.
Claims (15)
1. Verfahren zur Lichtmessung mittels Frequenzmodulation,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Zerhacken eines zu messenden Lichtstrahls mittels eines rotierenden Choppers,
Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals,
Erzeugen einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Zerhacken des Lichtstrahls,
Erzeugen einer zweiten Impulsfolge in Abhängigkeit von und mit einer Zeitverzögerung gegenüber der ersten Impulsfolge,
Ändern der Verzögerungszeit zur Bestimmung der für eine bestimmte zu messende Probe geeignetsten Phase der zweiten Impulsfolge und
Gleichrichten des frequenzmodulierten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge festgelegter Phase zur Erzeugung eines demodulierter elektrischen Signals.
Zerhacken eines zu messenden Lichtstrahls mittels eines rotierenden Choppers,
Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals,
Erzeugen einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Zerhacken des Lichtstrahls,
Erzeugen einer zweiten Impulsfolge in Abhängigkeit von und mit einer Zeitverzögerung gegenüber der ersten Impulsfolge,
Ändern der Verzögerungszeit zur Bestimmung der für eine bestimmte zu messende Probe geeignetsten Phase der zweiten Impulsfolge und
Gleichrichten des frequenzmodulierten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge festgelegter Phase zur Erzeugung eines demodulierter elektrischen Signals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Frequenzdiskrimination des frequenzmodulierten elektrischen
Signals zur Erzeugung eines Signals eines vorbestimmten
schmalen Frequenzbandes.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
Glättung des demodulierten Signals, zur Erzeugung eines
entsprechenden Ausgangssignals.
4. Gerät zur Lichtmessung durch Frequenzmodulation,
gekennzeichnet durch
einen Chopper (2; 2 s , 2 r ) zum Zerhacken eines zu messenden Lichtstrahles,
einen Fotodetektor (8) zum Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden freuquenzmodulierten elektrischen Signals,
eine Erfassungsvorrichtung (12; 12 s , 12 r ) zum Erfassen der Drehung des Choppers 2; 2 s , 2 r ) zur Erzeugung einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Chopperbetrieb des Choppers,
eine Vergrößerungsschaltung (14; 14 s , 14 r ) zum Empfangen der ersten Impulsfolge und zur Erzeugung einer zweiten Impulsfolge nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit,
einen Synchrongleichrichter (16; 16 s , 16 r ) zum Gleichrichten des frequenzmodulierten Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge zum Erzeugen eines demodulierten elektrischen Signals und
eine Änderungsvorrichtung (20) zum Ändern der in der Verzögerungsschaltung einzustellenden Verzögerungszeit, zur Bestimmung einer Verzögerungszeit, mit der das demodulierte elektrische Signal den höchsten Wert erreicht, und zum Einstellen der bestimmten Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung.
einen Chopper (2; 2 s , 2 r ) zum Zerhacken eines zu messenden Lichtstrahles,
einen Fotodetektor (8) zum Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden freuquenzmodulierten elektrischen Signals,
eine Erfassungsvorrichtung (12; 12 s , 12 r ) zum Erfassen der Drehung des Choppers 2; 2 s , 2 r ) zur Erzeugung einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Chopperbetrieb des Choppers,
eine Vergrößerungsschaltung (14; 14 s , 14 r ) zum Empfangen der ersten Impulsfolge und zur Erzeugung einer zweiten Impulsfolge nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit,
einen Synchrongleichrichter (16; 16 s , 16 r ) zum Gleichrichten des frequenzmodulierten Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge zum Erzeugen eines demodulierten elektrischen Signals und
eine Änderungsvorrichtung (20) zum Ändern der in der Verzögerungsschaltung einzustellenden Verzögerungszeit, zur Bestimmung einer Verzögerungszeit, mit der das demodulierte elektrische Signal den höchsten Wert erreicht, und zum Einstellen der bestimmten Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung.
5. Gerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen
zwischen den Fotodetektor (8) und den Synchrongleichrichter
(16; 16 s , 16 r ) geschalteten schmalbandigen Verstärker (10;
BF s , BF r ).
6. Gerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine
Glättungsschaltung (18; 18 s , 18 r ) zum Glätten des demodulierten
elektrischen Signals.
7. Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine
Glättungsschaltung (18; 18 s , 18 r ) zum Glätten des demodulierten
elektrischen Signals.
8. Spektralphotometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erfassungsvorrichtung (12; 12 s , 12 r )
einen Fotokoppler (12; 12 s , 12 r ) aufweist.
9. Spektralphotometer, gekennzeichnet durch:
eine Zelle (S s ; S r ) zur Aufnahme einer zu messenden Probe, eine Erzeugungsvorrichtung (MC) zum Erzeugen eines durch diese Probe zu leitenden monochromatischen Lichtstrahls,
einen Chopper (2; 2 s , 2 r ) zum Zerzacken des von der Probe ausgehenden Lichtes,
einen Fotodetektor (8) zum Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals,
eine Erfassungsvorrichtung (12; 12 s , 12 r ) zum Erfassen der Drehung des Choppers zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Chopperbetrieb des Choppers,
eine Verzögerungsschaltung (14; 14 s , 14 r ) zum Empfang der ersten Impulsfolge und zur Erzeugung einer zweiten Impulsfolge nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung,
einen Synchrongleichtrichter (16; 16 s , 16 r ) zum Gleichrichten des frequenzmodulierten Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge zur Erzeugung eines demodulierten elektrischen Signals und
eine Änderungsvorrichtung (20) zum Ändern der Verzögerungszeit zur Bestimmung einer Verzögerungszeit, bei der das demodulierte elektrische Signal den höchsten Wert erreicht, und zur Einstellung der bestimmten Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung.
eine Zelle (S s ; S r ) zur Aufnahme einer zu messenden Probe, eine Erzeugungsvorrichtung (MC) zum Erzeugen eines durch diese Probe zu leitenden monochromatischen Lichtstrahls,
einen Chopper (2; 2 s , 2 r ) zum Zerzacken des von der Probe ausgehenden Lichtes,
einen Fotodetektor (8) zum Erfassen des zerhackten Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals,
eine Erfassungsvorrichtung (12; 12 s , 12 r ) zum Erfassen der Drehung des Choppers zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge synchron mit dem Chopperbetrieb des Choppers,
eine Verzögerungsschaltung (14; 14 s , 14 r ) zum Empfang der ersten Impulsfolge und zur Erzeugung einer zweiten Impulsfolge nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung,
einen Synchrongleichtrichter (16; 16 s , 16 r ) zum Gleichrichten des frequenzmodulierten Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge zur Erzeugung eines demodulierten elektrischen Signals und
eine Änderungsvorrichtung (20) zum Ändern der Verzögerungszeit zur Bestimmung einer Verzögerungszeit, bei der das demodulierte elektrische Signal den höchsten Wert erreicht, und zur Einstellung der bestimmten Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung.
10. Spektralphotometer nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch einen zwischen dem Fotodetektor (8) und dem Synchrongleichrichter
(16; 16 s , 16 r ) angeordneten schmalbandigen
Verstärker (10; BF s , BF r ).
11. Spektralphotometer nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch eine Glättungsschaltung (18; 18 s , 18 r ) zum Glätten
des demodulierten elektrischen Signals.
12. Spektralphotometer, gekennzeichnet durch:
eine Vorrichtung (BS) zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Lichtstrahls,
eine eine zu messende Probe enthaltende und in dem Lichtweg eines der Lichtstrahlen angeordneter Zelle (S s ),
einen ersten Chopper (2 s ) zum Zerhacken des ersten Lichtstrahls zur Erzeugung eines ersten modulierten Lichtsignals mit einer ersten Frequenz,
einen zweiten Chopper (2 r ) zum Zerhacken des zweiten Lichtstrahls zur Erzeugung eines zweiten modulierten Lichtsignals mit einer zweiten Frequenz,
eine Vereinigungsvorrichtung (BC) zum Vereinigen des ersten und zweiten modulierten Lichtstrahls zu einem einzigen Strahl,
eine Vorrichtung (MC), die den Lichtstrahl monochromatisch macht,
einen Fotodetektor (8) zum Erfassen des Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals mit einem ersten Bestandteil der ersten Frequenz und einem zweiten Bestandteil der zweiten Frequenz,
eine Trennungsvorrichtung (BF s , BF r ) zum Trennen des ersten und zweiten Bestandteils des frequenzmodulierten Signals, eine Vorrichtung (12 s ) zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge mit der ersten Frequenz synchron mit dem ersten modulierten Lichtsignals der ersten Frequenz,
eine Vorrichtung (12 r ) zur Erzeugung einer ersten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz synchron mit dem zweiten modulierten Lichtsignal der zweiten Frequenz,
eine erste Verzögerungsschaltung (14 s ) zum Empfangen der ersten Impulsfolge mit der ersten Frequenz zum Erzeugen einer zweiten Impulsfolge mit der ersten Frequenz nach einer vorbestimmten ersten Verzögerungszeit,
eine zweite Verzögerungsschaltung (14 r ) zum Empfangen der ersten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz und zum Erzeugen einer zweiten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz nach einer vorbestimmten zweiten Verzögerungszeit,
einen ersten synchronen Gleichrichter (16 s ) zum Gleichrichten des getrennten ersten Bestandteils des frequenzmodulierten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge mit der ersten Frequenz zum Erzeugen eines ersten demodulierten elektrischen Signals,
einen zweiten synchronen Gleichrichter (16 r ) zum Gleichrichten des getrennten zweiten Bestandteils des frequenzmodulierten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz zum Erzeugen eines zweiten demodulierten elektrischen Signals und
eine Änderungsvorrichtung (20) zum Ändern der ersten und zweiten Verzögerungszeiten zum Bestimmen einer ersten und zweiten Verzögerungszeit, bei der das erste bzw. zweite demodulierte elektrische Signal seinen höchsten Wert erreicht, und zum Einstellen der bestimmten ersten und zweiten Verzögerungszeit in der ersten bzw. zweiten Verzögerungsschaltung.
eine Vorrichtung (BS) zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Lichtstrahls,
eine eine zu messende Probe enthaltende und in dem Lichtweg eines der Lichtstrahlen angeordneter Zelle (S s ),
einen ersten Chopper (2 s ) zum Zerhacken des ersten Lichtstrahls zur Erzeugung eines ersten modulierten Lichtsignals mit einer ersten Frequenz,
einen zweiten Chopper (2 r ) zum Zerhacken des zweiten Lichtstrahls zur Erzeugung eines zweiten modulierten Lichtsignals mit einer zweiten Frequenz,
eine Vereinigungsvorrichtung (BC) zum Vereinigen des ersten und zweiten modulierten Lichtstrahls zu einem einzigen Strahl,
eine Vorrichtung (MC), die den Lichtstrahl monochromatisch macht,
einen Fotodetektor (8) zum Erfassen des Lichtstrahls zur Erzeugung eines entsprechenden frequenzmodulierten elektrischen Signals mit einem ersten Bestandteil der ersten Frequenz und einem zweiten Bestandteil der zweiten Frequenz,
eine Trennungsvorrichtung (BF s , BF r ) zum Trennen des ersten und zweiten Bestandteils des frequenzmodulierten Signals, eine Vorrichtung (12 s ) zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge mit der ersten Frequenz synchron mit dem ersten modulierten Lichtsignals der ersten Frequenz,
eine Vorrichtung (12 r ) zur Erzeugung einer ersten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz synchron mit dem zweiten modulierten Lichtsignal der zweiten Frequenz,
eine erste Verzögerungsschaltung (14 s ) zum Empfangen der ersten Impulsfolge mit der ersten Frequenz zum Erzeugen einer zweiten Impulsfolge mit der ersten Frequenz nach einer vorbestimmten ersten Verzögerungszeit,
eine zweite Verzögerungsschaltung (14 r ) zum Empfangen der ersten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz und zum Erzeugen einer zweiten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz nach einer vorbestimmten zweiten Verzögerungszeit,
einen ersten synchronen Gleichrichter (16 s ) zum Gleichrichten des getrennten ersten Bestandteils des frequenzmodulierten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge mit der ersten Frequenz zum Erzeugen eines ersten demodulierten elektrischen Signals,
einen zweiten synchronen Gleichrichter (16 r ) zum Gleichrichten des getrennten zweiten Bestandteils des frequenzmodulierten elektrischen Signals in Abhängigkeit von der zweiten Impulsfolge mit der zweiten Frequenz zum Erzeugen eines zweiten demodulierten elektrischen Signals und
eine Änderungsvorrichtung (20) zum Ändern der ersten und zweiten Verzögerungszeiten zum Bestimmen einer ersten und zweiten Verzögerungszeit, bei der das erste bzw. zweite demodulierte elektrische Signal seinen höchsten Wert erreicht, und zum Einstellen der bestimmten ersten und zweiten Verzögerungszeit in der ersten bzw. zweiten Verzögerungsschaltung.
13. Spektralphotometer nach Anspruch 12, gekennzeichnet
durch eine erste und zweite Glättungsschaltung (18 s , 18 r )
zum Glätten des ersten bzw. zweiten demodulierten elektrischen
Signals.
14. Spektralphotometer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtungen (12 s ) und (12 r ) Fotokoppler
zum Erfassen der Drehung des ersten (12 s ) bzw.
des zweiten Choppers (12 r ) sind.
15. Spektralphotometer nach Anspruch 12, gekennzeichnet
durch eine zweite Zelle (s r ) zur Aufnahme eines Bezugsmaterials.
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