RU2088896C1 - Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization - Google Patents
Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088896C1 RU2088896C1 SU5062830A RU2088896C1 RU 2088896 C1 RU2088896 C1 RU 2088896C1 SU 5062830 A SU5062830 A SU 5062830A RU 2088896 C1 RU2088896 C1 RU 2088896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photoelectric
- signal
- angle
- rotation
- analog
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению. The invention relates to optical instrumentation.
В технике известны фотоэлектрические поляриметры. Photoelectric polarimeters are known in the art.
Фотоэлектрический поляриметр [1] содержит источник света, поляризатор, модулятор фарадея, кювету для объекта исследования (держатель объекта), оптический компенсатор, фотоприемник с усилителем, выпрямителем (детектором), двигатель с редуктором, электрически связанные с усилителем, а механически с оптическим компенсатором и индикатором, выполненным в виде экрана со шкалой. Вращение плоскости поляризации исследуемого вещества компенсируется перемещением подвижного клина компенсатора. Отсчет показаний прибора производится по шкале, кинематически связанной с подвижным клином компенсатора. Шкала с нониусом проектируется дополнительной оптической системой на экране. The photoelectric polarimeter [1] contains a light source, a polarizer, a Faraday modulator, a cuvette for the object of study (object holder), an optical compensator, a photodetector with an amplifier, a rectifier (detector), a motor with a reducer, electrically connected to the amplifier, and mechanically with an optical compensator and indicator made in the form of a screen with a scale. The rotation of the polarization plane of the test substance is compensated by the movement of the movable wedge of the compensator. The readout of the readings is made on a scale kinematically associated with the movable wedge of the compensator. The nonius scale is designed by an additional optical system on the screen.
Недостатками устройства и способа измерения, используемого в нем, являются невысокая точность, т. к. конструкция прибора сложная, используется электромеханический привод с редуктором и сложная система индикации со специальной оптикой и нониусной шкалой, затрудняющей визуальное восприятие информации, что вносит дополнительные механические погрешности в результате измерения, замедляет их процесс и снижает стабильность показаний результатов измерений. В редукторе изнашиваются зубчатые колеса, имеется инерционность системы. The disadvantages of the device and the measurement method used in it are its low accuracy, because the design of the device is complicated, an electromechanical drive with a gearbox and a sophisticated display system with special optics and a vernier scale that impedes the visual perception of information, which introduces additional mechanical errors as a result measurement, slows down their process and reduces the stability of the readings of the measurement results. The gears wear out in the gearbox, there is an inertia of the system.
В данном фотоэлектрическом поляриметре используется следующий способ измерения угла вращения плоскости поляризации оптического излучения. При воздействии излучения в оптической системе прибора на фотоприемник свет не попадает, т.к. он запирается анализатором (поляризационный анализ), при внесении в держатель объекта активное вещество плоскость поляризации оптического излучения повернется на определенный угол, на фотоэлемент действует модулированное световое излучение. В цепи фотоэлемента возникает переменный фототок (фотоэлектрическое преобразование), который подается на усилитель и далее на двигатель с редуктором и на компенсатор подвижной клин. Вращение плоскости колебаний исследуемым раствором компенсируется перемещением подвижного клина. Отсчет показаний прибора производится по шкале, жестко связанной с клином. Шкала проектируется на экранчик. In this photoelectric polarimeter, the following method is used to measure the angle of rotation of the plane of polarization of optical radiation. When exposed to radiation in the optical system of the device, the light does not get on the photodetector, because it is locked by the analyzer (polarization analysis), when the active substance is introduced into the object holder, the plane of polarization of the optical radiation will be rotated by a certain angle, modulated light radiation acts on the photocell. An alternating photocurrent (photoelectric conversion) occurs in the photocell circuit, which is supplied to the amplifier and then to the motor with the gearbox and to the compensator of the moving wedge. The rotation of the oscillation plane by the test solution is compensated by the movement of the moving wedge. The readout of the device is made on a scale rigidly associated with the wedge. The scale is designed on the screen.
Схема прибора отрегулирована таким образом, что перемещение клина происходит до состояния полной компенсации вращения плоскости колебаний (регистрация параметров электрического сигнала/. Величина светового потока Φпр. поступающего на фотоприемник, определяется формулой
где Φo световой поток на входе анализатора;
A амплитуда колебаний плоскости поляризации, вызванное модулятором;
Φ угол рассоглассования между поляризатором и анализатором при их скрещенном положении;
wм=2ПFм угловая частота переменного тока раскачки в модуляторе;
D⊥ коэффициент пропускания света скрещенными поляризатором и анализатором.The circuit device is adjusted so that wedge movement occurs to a state of full compensation of the rotation plane fluctuations (check the electrical signal parameters /. The luminous flux Φ pr. Arriving at the photodetector is determined by the formula
where Φ o the light flux at the input of the analyzer;
A the amplitude of the oscillations of the plane of polarization caused by the modulator;
Φ the mismatch angle between the polarizer and the analyzer when they are crossed;
w m = 2PF m the angular frequency of the alternating current swing in the modulator;
D света light transmittance by crossed polarizer and analyzer.
Измерение угла вращения плоскости поляризации света оптически активным веществом заключается в осуществлении амплитуды первой гармоники напряжения сигнала на выходе фотоприемного устройства и измерения угла поворота клина. Measurement of the angle of rotation of the plane of polarization of light by an optically active substance consists in realizing the amplitude of the first harmonic of the signal voltage at the output of the photodetector and measuring the angle of rotation of the wedge.
Наиболее близким техническим решением является конструкция прибора для измерения постоянной верде прозрачных сред [2] содержащая источник оптического излучения, поляризатор, держатель объекта, совмещенный с компенсатором, модулятор Фарадея, анализатор, фотоприемник и автоколлимационный оптический датчик. Фотоприемник электрически связан с усилителем, с синхронным детектором, аналого-цифровым преобразователем (АПП) в виде конкретного прибора индикатора нуля. В электрическую цепь модулятора включены усилитель мощности и генератор тактовой частоты (обозначен как преобразователь). В начальном положении поляризатор расположен в скрещенном положении (поляризационный анализ). Свет от источника излучения пройдя через поляризатор и анализатор попадая анализатор, не попадает на фотоприемник, гасится анализатором. Как только в систему прибора вносится оптически активные вещества, плоскость поляризации оптического излучения отклонится, световой поток проходит анализатор и попадает на фотоприемник. The closest technical solution is the design of a device for measuring the constant verde of transparent media [2] containing an optical radiation source, a polarizer, an object holder combined with a compensator, a Faraday modulator, an analyzer, a photodetector, and an autocollimation optical sensor. The photodetector is electrically connected to an amplifier, with a synchronous detector, an analog-to-digital converter (APT) in the form of a specific zero indicator device. A power amplifier and a clock generator (designated as a converter) are included in the electric circuit of the modulator. In the initial position, the polarizer is located in the crossed position (polarization analysis). The light from the radiation source, passing through the polarizer and analyzer, entering the analyzer, does not fall on the photodetector, it is extinguished by the analyzer. As soon as optically active substances are introduced into the instrument system, the plane of polarization of the optical radiation deviates, the light flux passes through the analyzer and enters the photodetector.
Изменяя величину тока в цепи, добиваются такого значения напряженности магнитного поля в компенсаторе, при котором объект испытуемый образец, повернет плоскость поляризации на угол Φ равный по абсолютному значению углу, заданному призмой анализатора, не имеющий противоположный знак, т.е. приводит индикатор нуля АПП к нулю. Взаимосвязь между световым потоком на фотоприемнике Fпр и углом Φ поворота плоскости поляризации, вызванным воздействием оптически активного вещества, имеет вид формулы (1), т.е. такой же как и в аналоге.By changing the magnitude of the current in the circuit, such a value of the magnetic field strength in the compensator is achieved that the object under test rotates the plane of polarization by an angle Φ equal to the absolute value of the angle specified by the prism of the analyzer, not having the opposite sign, i.e. causes the APP zero indicator to zero. The relationship between the light flux at the photodetector F pr and the angle Φ of rotation of the plane of polarization caused by the action of an optically active substance has the form of formula (1), i.e. same as in analogue.
Недостатками такого прибора и метода (способа), использованного а приборе, являются: недостаточная точность и стабильность (повторяемость) результатов измерения, т.к. в системе прибора имеются два индикатора (нулевой и выходной), полуавтоматическая схема компенсации с участием человека, низкая чувствительность, конструкция усложненная элементами обратной связи. The disadvantages of such a device and the method (method) used in the device are: insufficient accuracy and stability (repeatability) of the measurement results, because in the instrument system there are two indicators (zero and output), a semi-automatic compensation scheme with human participation, low sensitivity, a design complicated by feedback elements.
Задачей изобретения является повышение точности и стабильности результатов измерения. The objective of the invention is to improve the accuracy and stability of the measurement results.
Эта задача решается за счет того, что в способе измерения угла вращения плоскости поляризации оптического излучения, заключающемся в том, что освещают исследуемый объект поляризованным модулированным излучением, выделяют поляризационную компоненту, преобразуют прошедшее объект излучение в электрический сигнал и регистрируют параметры этого сигнала, при регистрации параметров электрического сигнала измеряют фазу минимума этого сигнала относительно границ периода модуляции предпочтительно путем дифференцирования этого сигнала с последующей амплитудной дискриминацией и синхронным детектированием. This problem is solved due to the fact that in the method of measuring the angle of rotation of the plane of polarization of optical radiation, which consists in illuminating the object under study with polarized modulated radiation, isolating the polarization component, converting the transmitted object into an electrical signal and registering the parameters of this signal when registering parameters electrical signal measure the phase of the minimum of this signal relative to the boundaries of the modulation period, preferably by differentiating this signal with p next amplitude discrimination and synchronous detection.
При реализации способа эта же задача решается в фотоэлектрическом поляриметре, содержащем оптически связанные осветитель, поляризатор, модулятор с усилителем мощности, держатель объекта, анализатор и фотоэлектрическое приемное устройство с усилителем, а также управляемый генератором тактовой частоты синхронных детектор, к выходу которого подключен индикатор, между фотоэлектрическим приемным устройством и синхронным детектором введены последовательно соединенные дифференцирующее звено и компаратор, а также интегратор, выход которого соединен со входом усилителя модулятора, а вход с выходом генератора тактовой частоты. When implementing the method, the same problem is solved in a photoelectric polarimeter containing optically coupled illuminator, a polarizer, a modulator with a power amplifier, an object holder, an analyzer and a photoelectric receiving device with an amplifier, as well as a synchronous detector controlled by a clock generator, to the output of which an indicator is connected, between a photoelectric receiving device and a synchronous detector are introduced in series connected differentiating element and a comparator, as well as an integrator, the output of which second modulator connected to the input of the amplifier and the input with the output clock.
Использование в способе существенного отличительного признака от прототипа, а именно определение фазы минимума фотоэлектрического сигнала относительно границ периода модуляции предпочтительно путем дифференцирования этого сигнала с последующей амплитудой дискриминацией и синхронным детектированием позволяет повысить точность и стабильность результатов измерения, т.к. эта фаза не зависит от пропускания материала, флуктуации мощности излучения и стабильности параметров фотоприемного устройства. The use of a significant distinguishing feature from the prototype in the method, namely, determining the phase of the minimum of the photoelectric signal relative to the boundaries of the modulation period, preferably by differentiating this signal with subsequent amplitude discrimination and synchronous detection, allows to increase the accuracy and stability of the measurement results, since this phase does not depend on the transmission of the material, fluctuations in the radiation power and the stability of the parameters of the photodetector.
Использование в фотоэлектрическом поляриметре существенного отличительного признака, а именно между фотоэлектрическим приемным устройством и синхронным детектором введены последовательно соединенные дифференцирующее звено и компаратор, т.к. позволяет избавиться от нестабильности параметров усилителя, приемника и повысить таким образом точность измерения. А использование второго существенного отличительного признака в поляриметре, а именно введение итегратора, выход которого соединен со входом усилителя мощности модулятора, а вход с выходом генератора тактовой частоты, обеспечивает треугольный закон модуляции положения плоскости поляризации, что позволяет избавиться от нелинейных ошибок в результате измерения, т.е. повысить точность и стабильность результатов измерения. The use of a significant distinguishing feature in the photoelectric polarimeter, namely, between the photoelectric receiving device and the synchronous detector, a differentiating link and a comparator are connected in series, as allows you to get rid of the instability of the parameters of the amplifier, receiver and thus increase the measurement accuracy. And the use of the second significant distinguishing feature in the polarimeter, namely the introduction of an integrator, the output of which is connected to the input of the power amplifier of the modulator, and the input to the output of the clock frequency generator, provides a triangular law of modulation of the position of the plane of polarization, which eliminates nonlinear errors as a result of measurement, t .e. increase the accuracy and stability of measurement results.
На фиг. 1 и 2 изображен фотоэлектрический поляриметр с помощью которого реализуется способ измерения угла вращения плоскости поляризации оптического излучения. In FIG. Figures 1 and 2 show a photoelectric polarimeter with which a method for measuring the angle of rotation of the plane of polarization of optical radiation is implemented.
На фиг. 1 дана блок-схема прибора; на фиг. 2 график диаграммы. In FIG. 1 is a block diagram of the device; in FIG. 2 graph chart.
Способ измерения угла вращения плоскости поляризации оптического излучения реализуется посредством фотоэлектрического поляриметра. A method for measuring the angle of rotation of the plane of polarization of optical radiation is implemented by means of a photoelectric polarimeter.
Фотоэлектрический поляриметр содержит источник излучения 1 (фиг. 1), поляризатор 2, модулятор Фарадея 3 с усилителем мощности, держатель объекта 5, анализатор 6, фотоприемное устройство (ФПУ) 7, дифференцирующее звено 8 (аналоговый дифференциатор), компаратор 9, синхронный детектор 10 (выполненный в виде логической схемыИСКЛЮЧАЮЩАЯ ИЛИ со сглаживающим фильтром), индикатор 11 (аналоговый цифровой преобразователь), генератор тактовой частоты 12, интегратор 13, выход компаратора 9 подключен на вход синхронного детектора 10. Интегратор 13 установлен между генератором тактовой частоты 12, имеющим сигналы прямоугольной формы диаграмма 5 (фиг. 2) и усилителем мощности 4 модулятора 3. Выход генератора тактовой частоты 12 подсоединен к управляющему входу синхронного детектора 10 и к интегратору 13. The photoelectric polarimeter contains a radiation source 1 (Fig. 1), a polarizer 2, a Faraday modulator 3 with a power amplifier, an object holder 5, an analyzer 6, a photodetector (FPU) 7, a differentiating element 8 (analog differentiator), a comparator 9, a synchronous detector 10 (made in the form of a logic circuit EXCLUSIVE OR with a smoothing filter), indicator 11 (analog digital converter), clock generator 12, integrator 13, output of comparator 9 is connected to the input of synchronous detector 10. Integrator 13 is installed between the clock generator 12, signals having a rectangular figure 5 (FIG. 2) and the power amplifier 4, a modulator 3. The output of clock 12 is connected to the control input of the synchronous detector 10 and to an integrator 13.
В основу работы прибора положен принцип преобразования угла поворота плоскости поляризации излучения оптически активным веществом (объектом) в широтно-импульсную модуляцию электрического сигнала и ее измерение. Световой поток от источника излучения 1 после прохождения через поляризатор 2 модулируется в модуляторе Фарадея 3 по линейному закону треугольной формы (Vмод.) диаграмма 1 (фиг. 2), затем световой поток пропускается через анализатор 6, выделяется поляризационная компонента, скрещенная к первоначальному положению плоскости поляризации. В держатель объекта 5 размещают активное вещество (объект). Модулированный световой поток пройдя через объект, анализатор 6 попадает на ФПУ 7.The device is based on the principle of converting the angle of rotation of the plane of polarization of radiation by an optically active substance (object) into pulse-width modulated electrical signal and its measurement. The luminous flux from the
Выходной сигнал усилителя равен
Uу Yф • Rу,
где Yф фототок фотодиода ФПУ 7.The output of the amplifier is
U y Y f • R y
where Y f photocurrent photodiode FPU 7.
Так как степень поляризации излучения в паре анализатора 2 анализатор 6 относительно невелика, а модуляции плоскости поляризации составляет величину порядка 10 угл. мин, то в фотосигнале присутствует значительная постоянная составляющая, многократно превышающая уровень полезного сигнала. При этом возможно превышение верхнего предела динамического диапазона усилителя, поэтому фоновый сигнал подавляется. Since the degree of polarization of radiation in the pair of analyzer 2, analyzer 6 is relatively small, and the modulation of the plane of polarization is of the order of 10 angles. min, then in the photo signal there is a significant constant component, many times higher than the level of the useful signal. In this case, the upper limit of the dynamic range of the amplifier may be exceeded, therefore, the background signal is suppressed.
На выходе фильтра усилителя выделяется постоянная составляющая сигнала, пропорциональная фоновой засветке и после усиления компенсирующий ток подается на вход усилителя. В результате устанавливается потенциал, не превышающий напряжения смещения, т.е. в практически нулевое значение, представляя весь динамический диапазон для полезного сигнала. Переменная составляющая фототока, обусловлена модуляцией, данной схемой не подавляется и имеет следующий вид, диаграмма 2
Uф мод. Yф мод.• Rу,
где Yф мод. переменная составляющая фототока в усилителе;
Rу сопротивление в усилителе.At the output of the amplifier filter, a constant signal component is proportional to the background illumination and, after amplification, a compensating current is supplied to the amplifier input. As a result, a potential is established that does not exceed the bias voltage, i.e. at almost zero value, representing the entire dynamic range for the desired signal. The variable component of the photocurrent, due to modulation, is not suppressed by this circuit and has the following form, diagram 2
U f mod. Y f mod. • R y
where Y f mod. variable component of the photocurrent in the amplifier;
R u resistance in the amplifier.
Введение оптически активного вещества изменяет положение минимума напряжения Uф.мод. относительно модулирующего тока, т.е. имеется фазовая модуляция сигнала.The introduction of an optically active substance changes the position of the minimum voltage U f.mod. relative to the modulating current, i.e. there is phase modulation of the signal.
Для более точного определения экстремумов сигнала он подвергается в усилителе аналоговому дифференцированию посредством дифференцирующего звена 8, диаграмма 3. To more accurately determine the extrema of the signal, it is subjected to analog differentiation in the amplifier by means of the differentiating element 8, diagram 3.
Напряжение Uд на выходе диференциатора 8 имеет вид близкий к линейному, что свидетельствует о близкой к квадратичному закону форме напряжения Uф.мод., и дискритизируется компаратором 9 относительно нулевого уровня. При этом образуется широтно-импульсный сигнал, знак модуляции которого в смежных полупериодах разный, а величина одна и та же, поэтому в выходном сигнале компаратора 9 Uк диаграмма 4, отсутствует постоянная составляющая независимо от наличия фазового сдвига в исходном фотосигнале. В синхронный детектор 10 входит логическая схема ИСКЛЮЧАЮЩАЯ ИЛИ, в которой сигнал Uk преобразуется в нормальный вид широтно-импульсной модуляции диаграмма 6, постоянная составляющая которой прямопропорциональна углу поворота отфильтрованного сигнала Uизм. диаграмма 7, в аналого-цифровом преобразователе с выводом на цифровой индикатор в нем.The voltage U d at the output of the differentiator 8 has the form close to linear, which indicates a form of voltage U f.mod close to quadratic law . , and is discriminated by the comparator 9 relative to the zero level. In this case, a pulse-width signal is generated, the modulation sign of which is different in adjacent half-periods, and the value is the same, therefore, in the output signal of the comparator 9 U to diagram 4, there is no constant component regardless of the presence of a phase shift in the original photo signal. Synchronous detector 10 includes an EXCLUSIVE OR logic circuit in which the signal U k is converted to the normal form of pulse-width modulation diagram 6, whose constant component is directly proportional to the angle of rotation of the filtered signal U meas. diagram 7, in an analog-to-digital converter with output to a digital indicator in it.
Аналого-цифровой преобразователь 11 работает по методу двойного интегрирования и следовательно, нечувствителен к пульсациям измеряемого напряжения с частотами, кратными тактовой частоте аналого-цифрового преобразователя 11 и генератора тактовой частоты 12. The analog-to-digital converter 11 operates according to the double integration method and is therefore insensitive to ripple of the measured voltage with frequencies that are multiples of the clock frequency of the analog-to-digital converter 11 and the clock generator 12.
Частота модуляции Fмод формируется путем целочисленного деления тактовой частоты fти аналого-цифрового преобразователя и далее преобразуется в пилообразное напряжение треугольной формы с помощью интегратора 13. Для получения стабильного напряжения модуляции исходная частота fти стабилизирована кварцевым резонатором, установленным в аналого-цифровом преобразователе 11. Пилообразное напряжение преобразуется в ток Iмод. в усилителе мощности 4 модулятора 3. Выход тела Iмод. развязан по постоянному току.The modulation frequency F mode is formed by integer division of the clock frequency f of the analog-to-digital converter and then converted to a sawtooth voltage of a triangular shape using the integrator 13. To obtain a stable modulation voltage, the initial frequency f of the stabilized quartz resonator installed in the analog-to-digital converter 11. The sawtooth voltage is converted to current I mod. in the power amplifier there are 4 modulators 3. Body output I mod. decoupled by direct current.
Угол поворота плоскости поляризации v пропорционален концентрации N раствора (если активное вещество является раствором)
v = k⊥•N
где KI коэффициент пропорциональности;
KI угл.ед./м.моль/л;
N м.моль/л.The angle of rotation of the plane of polarization v is proportional to the concentration N of the solution (if the active substance is a solution)
v = k ⊥ • N
where K I the coefficient of proportionality;
K I carbon units / mol mol / l;
N m.mol / l.
Скорость Vпол поворота угла поляризации под действием тока модуляции Iмод. равна
Vпол Sмод• Kмод,
где Sмод скорость изменения тока модуляции;
Kмод коэффициент преобразования модулятора.Velocity V floor of rotation of the angle of polarization under the influence of modulation current I mod. is equal to
V floor S mod • K mod ,
where S mod the rate of change of the modulation current;
K mod is the conversion coefficient of the modulator.
Временный сдвиг точки минимума напряжения Uф
кроме того для широтно-модулированного импульсного сигнала в общем случае постоянная составляющая Uшин равна
где A амплитуда или размах импульсов, В;
T период импульсов.Temporary shift of the point of minimum voltage U f
in addition, for a pulse-width modulated pulse signal, in the general case, the constant component U of the buses is
where A is the amplitude or amplitude of the pulses, V;
T period of pulses.
A K2• Uоп,
где K2 безразмерный коэффициент;
Uон опорное напряжение в аналого-цифровом преобразователе, В.AK 2 • U op ,
where K 2 is a dimensionless coefficient;
U he reference voltage in analog-to-digital converter, V.
Таким образом, для напряжения измеряемого напряжения Uизм, являющегося постоянной составляющей широтно-импульсного модулирующего сигнала, получаем
Показания М на аналого-цифровом преобразователе равны
пропорциональны концентрации и не зависит от напряжения Uоп.Thus, for the voltage of the measured voltage U ISM , which is a constant component of the pulse-width modulating signal, we obtain
The readings M on the analog-to-digital converter are equal
proportional to the concentration and does not depend on the voltage U op .
Величины k1, k2, kмод., T являются конструктивными константами, а величина Sмод может быть легко изменена регулировкой амплитуды выходного напряжения интегратора, что и используется при калибровке прибора.Values of k 1 , k 2 , k mod. , T are constructive constants, and the value of S modes can be easily changed by adjusting the amplitude of the output voltage of the integrator, which is used when calibrating the device.
Фотоэлектрический поляриметр данной конструкции и способ измерения угла вращения плоскости поляризации оптического излучения обладают высокой точностью измерения, быстродействием, стабильностью, превышающие известные решения на 30-40% поэтому помимо связи частот тактовых импульсов и модуляции fти и Fмод, в приборе предусмотрены и другие меры по параметрической устойчивости к дестабилизирующим фактором, в том числе опорное напряжение для аналаго-цифрового преобразователя, амплитуда напряжения в аналого-цифровом преобразователе и напряжение Fмод, подаваемое на вход интегратора 13 определяется одним и тем же источником напряжения, а, следовательно, при его Fмод колебаниях реализации при макетировании прибора. В нем были использованы стандартные широко используемые качественные электронные элементы: светодиод в качестве излучателя АЛ123 при постоянном токе 100 мА. Сигнал измерялся стандартным вольтметром В7-16, частота Fмод задавалась от автономного генератора, форма напряжения контролировалась с помощью осциллографа. Была получена высокая точность зависимости выходного сигнала от угла вращения плоскости поляризации, возможность регулировки крутизны преобразования изменением размаха модулирующего тока, стабильность точки нуля, устойчивость к колебаниям питания, т.е. стабильность показаний измерения. Потребляемая мощность была порядка 8 Вт, с учетом источника питания не более 12 Вт.The photoelectric polarimeter of this design and the method of measuring the angle of rotation of the plane of polarization of optical radiation have high measurement accuracy, speed, stability, exceeding the known solutions by 30-40%, therefore, in addition to the coupling of clock frequencies and modulation of f ty and F modes , the device also provides other measures by parametric resistance to a destabilizing factor, including the reference voltage for the analog-to-digital converter, the voltage amplitude in the analog-to-digital converter and The tension F mod supplied to the input of the integrator 13 is determined by the same voltage source, and, therefore, with its F mod , the implementation fluctuations when prototyping the device. It used standard widely used high-quality electronic elements: an LED as an AL123 emitter at a constant current of 100 mA. The signal was measured with a standard V7-16 voltmeter, the F mode frequency was set from an autonomous generator, the voltage shape was monitored using an oscilloscope. The high accuracy of the dependence of the output signal on the angle of rotation of the plane of polarization, the ability to adjust the steepness of the conversion by changing the amplitude of the modulating current, the stability of the zero point, and resistance to power fluctuations, i.e. stability of measurement readings. Power consumption was about 8 watts, taking into account the power source no more than 12 watts.
В качестве электронных элементов в электрической схеме прибора используются стандартные элементы, обладающие широким применением, доступностью и низкой стоимостью, прибор современен и предполагается широкое его внедрение. As electronic elements in the electrical circuit of the device, standard elements are used that are widely used, affordable and low cost, the device is modern and its widespread implementation is expected.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062830 RU2088896C1 (en) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5062830 RU2088896C1 (en) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2088896C1 true RU2088896C1 (en) | 1997-08-27 |
Family
ID=21613601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5062830 RU2088896C1 (en) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2088896C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2292369A1 (en) * | 2007-07-09 | 2008-03-01 | Universidad Politecnica De Madrid | Method and system for detecting light polarisation with passband response |
-
1992
- 1992-10-01 RU SU5062830 patent/RU2088896C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Шишловский А.А. Прикладная физическая оптика. М.: Физматгиз, 1961, с. 516- 518. Бружинский А.Н. и др. Оптико-механическая промышленность, 1971, N 3, с. 27 - 30. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2292369A1 (en) * | 2007-07-09 | 2008-03-01 | Universidad Politecnica De Madrid | Method and system for detecting light polarisation with passband response |
| WO2009007479A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Universidad Politécnica de Madrid | Method and system for detecting light polarisation with passband response |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3157727A (en) | Polarimeter | |
| RU2088896C1 (en) | Method of measurement of angle of rotation of optical radiation polarization plane and photoelectric polarimeter for its realization | |
| US4060328A (en) | System for measuring the modulation transfer function of an optical device | |
| JP3341928B2 (en) | Dichroic dispersion meter | |
| CA2089943A1 (en) | Optical magnetic field sensor | |
| SU855566A1 (en) | Method of determination of pulse magnetic field induction maximum values | |
| RU2308021C1 (en) | Device for measurement of optical activity and double refraction induced by magnetic or electric fields in light petroleum products | |
| JP2996775B2 (en) | Optical magnetic field sensor | |
| SU1103092A1 (en) | Optical electronic device for measuring temperature | |
| RU2112937C1 (en) | Polarimeter | |
| RU2134407C1 (en) | Photoelectric analyzer | |
| RU1759139C (en) | Optoelectronic device | |
| SU1060954A1 (en) | Automatic polarimeter | |
| SU802893A1 (en) | Digital magnetic variation transducer | |
| SU1749783A1 (en) | Polarimeter for measuring sugar concentration in urine | |
| SU1420559A1 (en) | Device for measuring magnetic fluxes | |
| SU940236A1 (en) | Device for measuring coercive force of magnetic one-axis films | |
| SU1269037A1 (en) | Device for contactless measuring of strength of current | |
| SU759871A1 (en) | Piezooptical measuring transdicer | |
| SU1093995A1 (en) | Device for measuring magnetic single-axis anisotropy field strength in domain-containing films | |
| SU1246011A1 (en) | Device for contactless measuring of current strength | |
| JPS557652A (en) | Mode dispersion measuring unit by optical fiber | |
| SU746320A1 (en) | Apparatus for measuring harmonic coefficient of power amplifier | |
| RU2007694C1 (en) | Polarimeter | |
| SU976410A1 (en) | Magneto-optical hysteriograph |