RU1805301C - Photometer - Google Patents

Photometer

Info

Publication number
RU1805301C
RU1805301C SU904813585A SU4813585A RU1805301C RU 1805301 C RU1805301 C RU 1805301C SU 904813585 A SU904813585 A SU 904813585A SU 4813585 A SU4813585 A SU 4813585A RU 1805301 C RU1805301 C RU 1805301C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
pulse
photoconverter
counter
Prior art date
Application number
SU904813585A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Красиленко
Олег Константинович Колесницкий
Николай Николаевич Михальниченко
Олег Дмитриевич Кнаб
Original Assignee
Винницкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винницкий политехнический институт filed Critical Винницкий политехнический институт
Priority to SU904813585A priority Critical patent/RU1805301C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1805301C publication Critical patent/RU1805301C/en

Links

Abstract

Сущность изобретени : фотометр, содержит фотопреобразователь с частотным выходом, пр мой счетчик, первый элемент И, таймер, первый и второй формирователи импульсов, регистр, дешифратор, цифровой индикатор. Фотопреобразователь содержит БИСПИН-прибор, резистор, коммутатор . Введены триггер и второй элемент И. Фотопреобразователь дополнительно содержит фотоприемник, конденсатор и формирователь импульсов. 1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: A photometer, comprises a photoconverter with a frequency output, a direct counter, a first AND element, a timer, first and second pulse shapers, a register, a decoder, a digital indicator. The photoconverter contains a BISPIN device, a resistor, a switch. A trigger and a second element I are introduced. The photoconverter further comprises a photodetector, a capacitor, and a pulse shaper. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к оптоэлектрон- ной и измерительной технике и может использоватьс  дл  фотометрировани  излучений из любой области оптического диапазона, имеющих широкий динамический диапазон по мощности.The invention relates to optoelectronic and measuring techniques and can be used to photometer emissions from any region of the optical range having a wide dynamic power range.

Цель изобретени  - расширение области применени .The purpose of the invention is to expand the scope.

На чертеже представлена электрическа  схема устройства.The drawing shows an electrical diagram of the device.

Устройство содержит фотопреобразователь 1 освещенность-частота, имеющий оптический вход 2 и электрический выход 3, пр мой счетчик 4, элемент И 5 таймер 6, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов , регистр 9, дешифратор 10, цифровой индикатор 11, триггер 12, вторую схему И 13, фотопреобразователь 1 содержит фотоприемник 14, биспин-прибор 15, коммутатор 16, резистор 17 нагрузки, формирователь 18 импульсов, конденсатор 19. причем оптический вход 2 фотопреобразовател   вл етс  оптическим входом устройства и оптически св зан с апертурой фотоприемника 14, первый электрод котЬрого вместе с первым выводом резистора 17 нагрузки соединен с шиной 20 питани , второй электрод фотоприемника 14 соединен с выводом 21 подложки биспин-прибора 15, с первым электродом конденсатора 19 и с входом 22 коммутатора 16, выход 23 которого подключен к общей шине 24, с которой также соединены второй электрод конденсатора 19 и запирающий контакт 25 биспин- прибора 15, омический контакт 26 которого соединен с вторым электродом резистора 17 нагрузки и с входом формировател  18 импульсов, выход которого соединен с управл ющим электродом 27 коммутатора 16 и  вл етс  электрическим выходом 3 фотопреобразовател  1 освещенность- частота, который соединен с первым входом схемы И 5, второй вход которой соединен с выходом таймера 6 и входами первого 7 и второго 8 формирователей импульсов . Выход схемы И 5 соединен со счетinThe device comprises a light-frequency photoconverter 1 having an optical input 2 and an electric output 3, a direct counter 4, an element And 5 timer 6, the first 7 and second 8 pulse shapers, register 9, decoder 10, digital indicator 11, trigger 12, the second circuit 13, the photoconverter 1 comprises a photodetector 14, a bispin device 15, a switch 16, a load resistor 17, a pulse former 18, a capacitor 19. wherein the optical input 2 of the photoconverter is the optical input of the device and is optically coupled to the aperture of the photodetector 14, ne the first electrode of which, together with the first output of the load resistor 17 is connected to the power bus 20, the second electrode of the photodetector 14 is connected to the terminal 21 of the substrate of the bispin device 15, with the first electrode of the capacitor 19 and with the input 22 of the switch 16, the output of which 23 is connected to the common bus 24 with which the second capacitor electrode 19 and the locking contact 25 of the bispin device 15 are also connected, the ohmic contact 26 of which is connected to the second electrode of the load resistor 17 and to the input of the pulse shaper 18, the output of which is connected to the control electric house 27 of the switch 16 and is the electrical output 3 of the light-frequency converter 1, which is connected to the first input of circuit I 5, the second input of which is connected to the output of timer 6 and the inputs of the first 7 and second 8 pulse shapers. Circuit output And 5 connected to the account in

0000

оabout

СПJoint venture

ы оs about

ным входом 28 счетчика 4, вход 29 параллельной загрузки которого соединен с выходом первого 7 формировател  импульсов и с входом установки 30 в единицу триггера 12, на параллельных входах 31 счетчика 4 выставлен начальный код. Выходы счетчика 4 соединены с параллельными входами регистра 9, выход 32 переноса счетчика 4 соединен с входр.м установки 33 в нуль триггера 12, выход которого соединён с первым входом второго элемента 13 И, второй вход которого соединен с выходом второго формировател  8 импульсов и входом 34 параллельной загрузки регистра 9, параллельные выходы которого соединены с входами дешифратора 10, выходы которого соединены с входами цифрового индикатора 11, выход второй схемы И соединен с входом 35 сброса в нуль регистра 9.with the input 28 of the counter 4, the parallel load input 29 of which is connected to the output of the first 7 pulse shaper and with the installation input 30 to the trigger unit 12, the initial code is set at the parallel inputs 31 of the counter 4. The outputs of the counter 4 are connected to the parallel inputs of the register 9, the output 32 of the transfer of the counter 4 is connected to the input of the installation 33 to the zero of the trigger 12, the output of which is connected to the first input of the second element 13 AND, the second input of which is connected to the output of the second pulse generator 8 and the input 34 parallel loading of the register 9, the parallel outputs of which are connected to the inputs of the decoder 10, the outputs of which are connected to the inputs of the digital indicator 11, the output of the second circuit And is connected to the reset input 35 of the register 9.

Устройство работает следующим образом .. . . . гThe device operates as follows ... . . g

При отсутствии входного излучени  на входе 2 устройства темновой ток фотоприемника 14 не приводит к зар ду конденсатора 19, т.к. компенсируетс  токами утечки перехода подложка 21 - запирающий контакт 25 биспин-прибора 15 и токами утечки разомкнутого коммутатора 16. При этом биспин-прибор 15 находитс  в закрытом состо нии , поэтому на входе формировател  18 импул ьсов, который выполн ет функцию инвертора-усилител , высокий потенциал, а на его выходе - низкий потенциал, который держит коммутатор 16 в разомкнутом состо нии и присутствует на выходе 3 фотопреобразовател  1 освещенность-частота. При этом на счетном входе 28 счетчика 4 отсутствуют импульсы. По переднему фронту единичного интервала времени длительностью Т с выхода таймера 6 первым формирователем 7 сформируетс  короткий импульс записи начального кода с входов 31 счетчика 4. Этот же импульс установит триггер 12 в единичное состо ние. Поскольку на входе 2 отсутствует излучение, за врем  Т в счетчик 4 не поступит ни одного импульса, поэтому по окончании интервала Т с выхода таймера 6 второй формирователь 8 сформирует короткий импульс, который через вторую схему И 13 (т.к. на выходе триггера 12 единица) поступит на вход 35 сброса регистра 9 и обнулит его, что приведет к отобра- жению в следующем цикле (цикле индикации) нулевого значени  на цифровом индикаторе 11.In the absence of input radiation at the input 2 of the device, the dark current of the photodetector 14 does not charge the capacitor 19, because compensated by the leakage currents of the transition, the substrate 21, the locking contact 25 of the bispin device 15 and the leakage currents of the open switch 16. In this case, the bispin device 15 is in a closed state, therefore, at the input of the pulse shaper 18, which performs the function of an inverter-amplifier, high potential, and at its output, a low potential, which holds the switch 16 in the open state and is present at the output 3 of the photoconverter 1 illumination-frequency. In this case, there are no pulses at the counting input 28 of the counter 4. On the leading edge of the unit time interval of duration T from the output of the timer 6, the first shaper 7 generates a short pulse for recording the initial code from the inputs 31 of the counter 4. The same pulse will set the trigger 12 to a single state. Since there is no radiation at input 2, there will not be a single pulse in counter 4 during the time T, therefore, at the end of the interval T from the output of timer 6, the second driver 8 will generate a short pulse, which will pass through the second circuit And 13 (since the output of trigger 12 unit) will go to the reset input 35 of register 9 and will reset it, which will lead to the display in the next cycle (display cycle) of a zero value on the digital indicator 11.

При воздействии на вход 2 излучени , сопротивление фотоприемника 14 уменьшаетс , от шины 20 питани  через фотоприемник 14 течет ток зар да конденсатора 19 и собственной емкости перехода подложказарирающий контакт биспин-прибора 15. При достижении потенциала на конденсаторе 19 значени  потенциала омического контакта 26, биспин-прибор 15 переходит в провод щее состо ние, при этом потенциал омического контакта 26 уменьшаетс  почти до нул , т.е. на омическом контакте 26 биспин-прибора 15 сформируетс  импульс нулевого потенциала который соответствует импульсу высокого потенциала на выходе формировател  18 импульсов, который (импульс ) замыкает вход 22 коммутатора 16 с его выходом 23, ускор   разр д конденсатора 19 и емкости биспин-прибора 15. Обрат- на  св зь, организованна  формирователем 18 и коммутатором 16 позвол ет укоротить задний фронт генерируемых импульсов. После разр да конденсатора 19 биспин-прибор возвращаетс  в закрытое состо ние, коммутатор 16 размыкаетс  и описанный процесс повтор етс . Частота импульсов f на выходе 3 фотопреобразовател  1 пр мо пропорциональна мощности W входного излучени , т.к.When the input 2 is exposed to radiation, the resistance of the photodetector 14 decreases, the charge current of the capacitor 19 and the intrinsic capacitance of the junction of the bispin device 15 flow from the supply bus 20 through the photodetector 14. When the potential at the capacitor 19 reaches the potential of the ohmic contact 26, the bispin the device 15 goes into a conducting state, while the potential of the ohmic contact 26 decreases to almost zero, i.e. on the ohmic contact 26 of the bispin device 15, a zero potential pulse is generated which corresponds to a high potential pulse at the output of the pulse generator 18, which (pulse) closes the input 22 of the switch 16 with its output 23, the discharge speed of the capacitor 19 and the capacitance of the bispin device 15. - The communication organized by the driver 18 and the switch 16 allows you to shorten the trailing edge of the generated pulses. After the capacitor 19 is discharged, the bispin device returns to the closed state, the switch 16 opens and the described process is repeated. The pulse frequency f at the output 3 of the photoconverter 1 is directly proportional to the input power W, since

+ b,(1) где k и b - коэффициенты. Так как частота f - это не что иное как число N импульсов за 1 с, то выражение (1) перепишетс  + b, (1) where k and b are coefficients. Since the frequency f is nothing more than the number N of pulses per 1 s, expression (1) will be rewritten

N-k W + b. (2) Чтобы получить значение W из (2), запишемN-k W + b. (2) To get the value of W from (2), we write

ь b

k kk k

(3)(3)

N/k - это не что иное как число импульсов за k-тую часть секунды. Аппаратна , реализаци  вычислени  (3) выполнена на основе счетчика 4, в который перед началом цикла измерени  с входом 31 заноситс  дополнительный код числа (-в/к), другими словами величина (V -в/к), где V - емкость счетчика 4. А затем в течение цикла измерени  длительностью Т 1/k с, вырабатываемой таймером 6, импульсы с выхода 3 фотопреобразовател  1 поступают в счетчик 4 через схему И 5. В результате в счетчике 4 получаем код числа, пропорционального W. При подсчете импульсов с выхода 3 фотопреобразовател  1 счетчиком 4, на его выходе 32N / k is nothing more than the number of pulses in the k-th part of a second. The hardware implementation of calculation (3) is based on the counter 4, in which, before the start of the measurement cycle, an additional code of the number (-v / c) is entered with input 31, in other words, the value (V -v / c), where V is the capacity of the counter 4 And then, during the measurement cycle with a duration of T 1 / k s, generated by timer 6, the pulses from the output 3 of the photoconverter 1 go to the counter 4 through the I circuit 5. As a result, in the counter 4 we get a code number proportional to W. When counting the pulses from the output 3 photoconverters 1 counter 4, at its output 32

переноса формируетс  импульс, который установит триггер 12 в нуль.a pulse is generated which sets the trigger 12 to zero.

По окончании интервала Т второй формирователь 8 сформирует импульс, который не пройдет на вход 35 сброса регистра 9 (т.к.At the end of the interval T, the second driver 8 will generate a pulse that will not pass to the input 35 of the reset register 9 (since

триггер 12 в нуле), но воздействует на вход 34 параллельной загрузки регистра 9, что приводит к перезаписи кода из счетчика 4 в регистр 9, который затем дешифруетс  дешифратором 10 в сигналы управлени  цифровым индикатором 11. По переднемуtrigger 12 at zero), but affects the input 34 of parallel loading of register 9, which leads to overwriting of the code from counter 4 into register 9, which is then decrypted by decoder 10 into control signals of digital indicator 11. On the front

фронту следующего импульса таймера 6 в счетчике 6 оп т установитс  дополнительный код числа (-в/к), а триггер установитс  в единицу и процесс измерени  повторитс . Значение энергии входного излучени , измеренное в текущем периоде, отображаетс  в течение последующего периода работы таймера 6.On the edge of the next pulse of timer 6, an additional number code (-v / c) will be set in counter 6, and the trigger will be set to one and the measurement process will be repeated. The energy value of the input radiation, measured in the current period, is displayed during the subsequent period of operation of the timer 6.

Коэффициенты k и b в формуле (1) определ ютс  экспериментальным путем из построенной ватт-частотной характеристики фотопреобразовател  1.The coefficients k and b in formula (1) are determined experimentally from the constructed watt-frequency characteristic of the photoconverter 1.

Дл  надежной работы фотопреобразовател  1 необходимо, чтобы потенциал, накапливаемый на конденсаторе 19 несколько (на 0,1-0,2 В) превышал потенциал омического контакта 26 биспин-прибора 15. Дл  этого можно первый электрод фотоприемника 14 подключить к источнику питани  с напр жением несколько выше, чем напр жение питани , подаваемое на резистор 17 нагрузки.For reliable operation of the photoconverter 1, it is necessary that the potential accumulated on the capacitor 19 is several (0.1-0.2 V) higher than the potential of the ohmic contact 26 of the bispin device 15. For this, the first electrode of the photodetector 14 can be connected to a voltage source slightly higher than the supply voltage supplied to the load resistor 17.

При использовании в качестве фотоприемника 14 фотодиода фотопреобразователь 1 надежно работает при подаче на первые электроды резистора 17 и фотоприемника 14 одинаковых напр жений питани .When a photodiode 14 is used as the photodetector 14, the photo converter 1 reliably works when the resistor 17 and the photodetector 14 are supplied with the same supply voltages to the first electrodes.

,, Измен   емкость конденсатора 19, можно смещать диапазон выходных частот фотопреобразовател  1 освещенность-частота .,, Changing the capacitance of the capacitor 19, you can shift the output frequency range of the photoconverter 1 illumination-frequency.

Фор м у ла изобретени  Фотометр, содержащий фотопреобразователь освещенность - частота, пр мой счетчик, первый элемент И, таймер, первый и второй формирователи импульсов, регистр , дешифратор, цифровой индикатор, выход фотопреобразовател  соединен с первым входом схемы И, выход которой соединен со счетным входом счетчика, второй вход схемы И соединен с выходом таймера и входами первого и второго формирователей импульсов, выход первого формировател  импульсов соединен с входом параллельной загрузки счетчика с начальным ко- дом на параллельных входах, а выходы счетчика соединены с параллельными вхо- 5 дами регистра, вход параллельной загрузки которого соединен с выходом второго формировател  импульсов, выходы регистра соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами цифровогоSUMMARY OF THE INVENTION A photometer comprising a photoconverter, illumination — frequency, direct counter, first AND element, timer, first and second pulse generators, register, decoder, digital indicator, the output of the photoconverter is connected to the first input of the And circuit, the output of which is connected to the counting counter input, the second input of circuit And is connected to the timer output and the inputs of the first and second pulse shapers, the output of the first pulse shaper is connected to the input of the counter parallel load with the initial code to the parallel Yelnia inputs and outputs of the counter are connected to the parallel register vho- 5 rows, parallel load input coupled to an output of the second pulse shaper, the register outputs are connected to inputs of a decoder, which outputs are connected to inputs of a digital

0 индикатора, при этом фотопреобразователь содержит биспин-прибор, резистор нагрузки , коммутатор, причем подложка биспин- прибора соединена с входом коммутатора, выход которого соединен с общей шиной. о0 indicator, while the photoconverter contains a bispin device, a load resistor, a switch, and the substrate of the bispin device is connected to the input of the switch, the output of which is connected to a common bus. about

тличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени , в него дополнительно введены триггер и второй элемент И, причем выход переноса счетчика соединен с входом установки в О триггера,characterized in that, in order to expand the scope of application, a trigger and a second element And are additionally introduced into it, and the counter transfer output is connected to the installation input in the trigger O,

0 вход установки в 1 которого соединен с выходом первого формировател  импульсов , а пр мой выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго0 the input of the installation in 1 of which is connected to the output of the first pulse shaper, and the direct output of the trigger is connected to the first input of the second element And, the second input of which is connected to the output of the second

5 формировател  импульсов, выход второй схемы И соединен с входом сброса в О регистра, а фотопреобразователь дополнительно содержит фотоприемник, конденсатор и формирователь импульсов, причем5 pulse shaper, the output of the second circuit And is connected to the reset input in the O register, and the photoconverter additionally contains a photodetector, capacitor and pulse shaper, and

0 первый вывод фотоприемника соединен с шиной питани , а второй вывод-с выводом подложки биспин-прибора, входом коммутатора и первым выводом конденсатора, омический контакт биспин-прибора соеди5 нен с входом формировател  импульсов и через резистор нагрузки с шиной питани , запирающий контакт биспин-прибора и второй вывод конденсатора - с общей ши- ., ной, выход формировател  импульсов0 the first output of the photodetector is connected to the supply bus, and the second output to the output of the substrate of the bispin device, the input of the switch and the first output of the capacitor, the ohmic contact of the bispin device is connected to the input of the pulse former and through the load resistor to the supply bus, which locks the bispin contact device and the second output of the capacitor - with a common bus., no, pulse shaper output

0 соединен с управл ющим входом коммутатора и  вл етс  электрическим выходом фотопреобразовател , а оптическа  апертура фотоприемника  вл етс  оптическим входом фотопреобразовател .0 is connected to the control input of the switch and is the electrical output of the photoconverter, and the optical aperture of the photodetector is the optical input of the photoconverter.

SU904813585A 1990-04-16 1990-04-16 Photometer RU1805301C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904813585A RU1805301C (en) 1990-04-16 1990-04-16 Photometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904813585A RU1805301C (en) 1990-04-16 1990-04-16 Photometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1805301C true RU1805301C (en) 1993-03-30

Family

ID=21507908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904813585A RU1805301C (en) 1990-04-16 1990-04-16 Photometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1805301C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №1404839.кл.G 01J 1/44, 1988. Авторское свидетельство СССР № 1661586,кл. G 01 J 1/44,1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4630121A (en) Automatic focus detecting circuit
KR940010363A (en) Photoelectric conversion system
RU1805301C (en) Photometer
US4306807A (en) Light measuring system
SU1661586A1 (en) Photometer
US4291297A (en) Single ramp comparison analog to digital converter
SU1696894A1 (en) Photometer
JP2783945B2 (en) Photoelectric smoke detector
SU1179109A1 (en) Apparatus for measuring radiation rate
JPS63124935A (en) Dimming type smoke sensor
JPS55163952A (en) One-dimensional solid-state pickup unit
RU73074U1 (en) LIGHT FREQUENCY CONVERTER
SU1707555A1 (en) Direct current voltage level indicator
SU879819A1 (en) Photodetector cell
SU758052A1 (en) Method of determining the function of illumination variation
SU1640821A1 (en) Frequency-to-voltage converter
RU2023241C1 (en) Method of measurement of energy of optical signals
SU1187185A1 (en) Optronic analog converter
KR100240169B1 (en) Photo intensity controller
SU1298671A1 (en) Digital integrating voltmeter
SU1653135A1 (en) Pulse generator
SU1435956A1 (en) Photometer
SU881994A1 (en) Pulse duration discriminator
SU744982A1 (en) Neuristor
SU664295A1 (en) Device for resetting digital automatics circuits to initial state