SU1087780A1 - Двухлучевой дифференциальный фотометр - Google Patents

Abstract

ДВУХЛУЧЕВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОМЕТР, содержащий источник излучени , на оптической оси которого установлен светоделитель, отражатели, переключатель оптических каналов и

Description

00

00

Изобретение относитс  к оптике-электронному приборостроению и может быть использовано в измерени х, требующих высокую точность определени  рассеиваюпц1х, отражающих и поглощающ свойств различных объектов, например в двухлучевых фотометрах и спектрофотометрах .

Известны двухлучевые фотометры, содержащие источник излучени , двухканальную оптическую и электронную систему, модул тор, фотопреобразователь и регистратор С1 J «

Недостатком таких устройств  вл етс  невысока  точность, обусловленна  неидентичностью двух каналов обработки информации.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  двухлучевой дифференциальный фотометр, содержащий источник излучени , на оптической оси которого установлен светоделитель, отражатели, переключатель оптических каналов и фотопреобразователь , подключенный к входу усилител ,регистратор, подключенньй к выходу дифференциального интегрирующего усилител , два входа которого подключены к выходам соответствующих ключей, управл ющие входы которых через соответствующие формирователи подключены к соответствующим фотоприемникам оптически св занным через переключатель оптических каналов с соответствукйцими источниками света С2 .

Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченное быстродействие при измерении малопоглощающих образцов.

Цель изобретени  - повь пение быстродействи .

Дл  достижени  указанной цепи в двухлучевой дифференциальный фотометр , содержащий источник излучени , на оптической оси которого установлен светоделитель, отражатели, переключатель оптических каналов и фотопреобразователь , подключенный к входу усилител , регистратор, подключенный к выходу дифференциального интегрирующего усилител , два входа которого подключены к выходам соответствующих ключей, управл ющие входы которых через соответствую щие формирователи подключены к соответствующим фотоприемникам, оптическ св занным через переключатель оптичеких каналов с соответствующими источниками света, введены дополнительный ключ и интегрирующий усилитель, а усилитель выполнен дифференциальным и его выход соединен с входами ключей, один вход соединен с выходом фотопреобразовател  непосредственно, а друг вход-через последовательно соединенн интегрирующий усилитель и дополнительный ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом одного из формирователей .

На чертеже показана структурна  схема устройства.

-Устройство содержит источник 1 излучени , на оптической оси которого утановлен светоделитель 2, отражатели 3 и 4, переключатель 5 оптических каналов и фотопреобразователь 6, подключенньй к входу усилител  7, регистратор 8, подключенный к выходу дифференциального интегрирующего усилител  9, два входа которого подключены к выходам соответствующих ключей 10 и П, управл ющие входы которых через соответствующие формирователи 12 и 13 подключены к соответствующим фотоприемникам 14 и 15, оптически св занным через переключатель 5 оптических каналов с соответствующими источниками 16 и 17 света , дополнительный ключ 18 и интегрирующий усилитель 19, а усилитель 7 выполнен дифференциальным и его выход соединен с входами ключей 10 и 11, один вход соединен с выходом фотопреобразовател  6 непосредственно , а другой вход - через последовательно соединенные интегрирующий усилитель 19 и дополнительный ключ 18, управл ющий вход которого соединен с выходом формировател  12.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника I поступает на светоделитель 2 дл  образовани  измерительного и контрольного лучей. Отража сь от отражателей 3 и 4, измерительный и контрольный лучи попадают обратно на светоделитель 2 и направл ютс  на фотопреобразоватепь 6. Переключатель 5 оптических каналов обеспечивает поочередную подачу световых потоков то из измерительного , то из контрольного каналов . Электрический сигнал с фотопреобразовател  6 поступает на один из входов дифференциального усилител  7 и через дополнительньА ключ 18 на интегрирующий усилитель 19. После

фильтрации и усилени  интегрирующим усилителем 19 сигнал в виде посто нного напр жени  подаетс  на другой вход дифференциального усилител  7 С выхода дифференциального усилител  7 сигнал поступает на ключи 11 и 10 и подаетс  на дифференциальный интегрирующий усилитель 9, с выхода которого сигнал поступает на регистратор 8. Ключи 10, 11 и 18 управл ютс  напр жени ми, снимаемыми с фотоприемников 15 и 14, облучаемых источниками 16 и 17 света, излучение которых модулируетс  синхронно с действием переключател  5 оптических каналов и формируетс  с помощью формирователей 12 и 13. Сигнал управлени  поступает на ключ 11 при полностью открытом измерительном канале . На ключи 10 и 18 поступают сигналы управлени  при полностью открытом контрольном канале. При полностью открытом измерительном канале с дифференциального усилител  7 через замкнутый ключ 11 на дифференциальный интегрирующий усилитель 9 поступает сигнал, определ емый соотношением .. i К -UI-TJ- где и - амплитуда сигнала, снимаемого с фотопреобразовател  6 при открытом измерительном канале) U-- - значение посто нного сигJ aлa , снимаемого с интегри рующего усилител  19; К - коэффициент усилени  интегрирующего усилител  19 по посто нному току; Q - скважность сигналов управлени , поступающих на ключ 18; К - коэффициент усилени  дифференциального усилител  7 При полиостью открытом контрольном канале с дифференциального усили

тел  7 через замкнутый ключ 10 на дифференциальный интегрирующий усилитель 9 поступает сигнал, определ емый сосотношением

и-1 Ui - и, ,

где и - амплитуда сигнала, снимаеI л мого с фотопреобразовател  6 при открытом контрольном канале,

Выбрав коэффициент усилени  fK интегрирующего усилител  19 равным скважности Q сигналов управлени , поступающих на ключ 18, получим

Ui CU2 -

Ч О.

Таким образом, на вход дифференциального интегрирующего усилител  9 поступает разностный сигнал ( U- -112 ), несущий информацию о фотометри- ческих характеристиках измер емого объекта. Ввиду этого пульсации выходного напр жени  определ ютс  не абсолютным значением сигналов из каждого канала, а значением разностного (U-,- U2 ).) Тогда формула опеделени  пульсаций после демодул ции аждого из сигналов примет вид 4( Uz) J U;,- и 2fr. де f - частота модул ции прерывател  f - посто нна  времени RC-цепи интегратора. Изобретение позвол ет на вход дифференциального интегрирующего усилител  подавать сигнал, равный разности напр жений сигналов измерительного и контрольного каналов, посто нна  составл юща  электрического сигнала, определ юща  уровень пульсации на выходе, оказываетс  подавленной ,, что позвол ет повысить производительность фотометрических измерений высокой точности за счет повышени  быстродействи  устройства 4

Claims (1)

1. ДВУХЛУЧЕВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОМЕТР, содержащий источник излучения, на оптической оси которого установлен светоделитель, отражатели, переключатель оптических каналов и фотопреобразователь, подключенный к входу усилителя, регистратор, подключенный к выходу дифференциального интегрирующего усилителя, два входа которого подключены к выходам соответствующих ключей, управляющие входы которых через соответствующие формирователи подключены к соответствующим фотоприемникам, оптически связанным через переключатель оптических каналов с соответствующими источниками света, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительный ключ и интегрирующий усилитель, а усилитель выполнен дифференциальным и его выход соединен с входами ключей, один вход соединен с выходом фотопреобразователя непосредственно, $ а другой вход - через последовательно соединенные интегрирующий усилитель и дополнительный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом одного из формирователей.