SU1278610A1

SU1278610A1 - Device for determining optical characteristics of miaterials

Info

Publication number: SU1278610A1
Application number: SU853941798A
Authority: SU
Inventors: Оскар Екабович Вилитис; Янис Карлович Бусенбергс; Григорий Фроимович Бейдер; Леонид Георгиевич Кандалинцев
Original assignee: Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1986-12-23

Abstract

Изобретение относитс к технике оптических измерений, а именно к однолучевым фотометрам немодулированного света, и позвол ет повысить быстродействие устройства и точность определени оптических характеристик материалов. Устройство содержит управл емый от блока управлени 4 источник света 2, который через кювету 3 с измер емым объектом оптически св зан с фотоэлектрическим преобразователем (ФП) 1,подключенным к преобразователю 5 токнапр жение , выходное напр жение последнего пропорционально интенсив- ности потока света, падающего на фотоэлектрический преобразователь 1, и усиливаетс усилителем.(у) 6, после чего поступает на регистратор (р) 7. Выходное напр жение подаетс также на компаратор (к) 8, который фиксирует на своем выходе пол рность этого напр жени . На второй вход У подсоединен преобразователь 12цифра-аналог, цифровые входы которого подсоединены к вькоду счетчика 11. Путем управлени счетчика, выполненного как реверсивного, с выхода К при пoмoD и D-триггера 14, генератора 10, выполненного как двухтактного и двух элементов И-9. 13во врем темновой фазы цикла ifsI мерени ,- когда световой поток прекращен , в течение нескольких тактов сл Т можно следить за компенсацией те; нового тока ФП и паразитных сигналов , возниканндих во входных цеп х У, и достичь таким образом в короткое врем напр жени на входе Р, близкого к нулю. В течение фазы изю мерени схема сохран ет свое состо ние компенсации паразитных сигналов. СХ) Тем самым, путем резкого сокращени Од темновой фазы измерени достигнуто повышение скорости измерений и повышение быстродействи . 1 ил.The invention relates to a technique of optical measurements, namely, single-beam photometers of unmodulated light, and allows to increase the speed of the device and the accuracy of determining the optical characteristics of materials. The device contains a light source 2 controlled from the control unit 4, which is optically connected with the photoelectric converter (AF) 1 connected to the converter 5 with the object being measured through the cuvette 3, the output voltage of the latter is proportional to the intensity of the light flux incident to the photoelectric converter 1, and amplified by an amplifier. (y) 6, after which it goes to the recorder (p) 7. The output voltage is also fed to the comparator (k) 8, which captures at its output the polarity of this voltage stress. To the second input Y, a 12-digit-analog converter is connected, the digital inputs of which are connected to the code of counter 11. By controlling a counter, made as reversing, from output K with p and D-flip-flop 14, generator 10, designed as two-stroke and two I-9 elements . 13 during the dark phase of the ifsI measurement cycle, when the luminous flux is discontinued, it is possible to monitor the compensation of those for a few t of clock cycles; New current of OP and parasitic signals, arising in the input circuits Y, and thus achieve in a short time the voltage at the input P, close to zero. During the phase of the measurement, the circuit retains its state of spurious signal compensation. CX) Thus, by drastically reducing the Od of the dark phase of the measurement, an increase in the measurement speed and an increase in the speed was achieved. 1 il.

Description

11 Изобретение относитс к технике оптических измерений, а именно к однолу евым фотометрам немодулированного света, и может быть 1спользовано в физических, химических,медико-биологических и других исследо вани х, дл измерени величин пропускани поглощени и испускани света различными веществами, при колориметрических абсорбционных, люми несцентных .измерени х и контроле цветовых характеристик объектов, на пример, фотоматериалов. Цель изобретени - повышение быстродействи и тс-шости измерений. На чертеже показана схема устрой ства „ Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь I ,, источник 2 света, кювету 3, блок 4 управлени преобразователь 5 ток-напр жение, усилитель 6, регистратор 7, компара тор 8, элемент И 9, генератор 10, счетчик 11 и преобразователь I2 циф ра-аналог, второй элемент И 13 и D-триггер 14. При этом счетчик, 11 выполнен реверсивнь1Мд а генератор 10 - двухфазным. Управл емый источник 2 света через кювету с измер емым объектом оптически св зан с фото электрическим преобразователем 1, например фотодиодом, который подключен к входу преобразовател 5 ток-напр жениеJ выход которого под ключен к первому входу слгммирующег измерительного усилител 6, Выход последнего подключен к регистратор 7и к одному из входов компаратора 8напр.жени , второй вход которого подключен к нулевой шине а выход к D-входу D-триггера 14. Вход CDтриггера 14 подключен к одному выходу двухфазного генератора 10, вт рой выход которого подключен к пер вым входам элементов И 9 и 13; вто рые входы которых соответственно подсоединены к выходам Б-триггера 14, выходы элементов И подключены к суммирующему + и вычитающему -1 входам реверсивногэ счетчика I1, выходы которого подключены к преобразователю 12 цифра-аналог,вы ход которого подключен к второму входу усилител 6, Блок 4 управлени подключен к источнику 2 света к управл ющему входу генератора 10 Устройство работает следующим о разом. В начале измерительного цикла логический сигнал на выходе блока 4управлени прекращает поступление , света на фотоприемних 1. Одновременно логический сигнал на выходе блока управлени запускает двухфазный генератор 10. Эт1-1м обусловлен режим компенсации паразитных смещений нулевых значений сигналов, поступаюи (их на регистратор 7 при темновом режиме работы фотоэлектрического преобразовател 1. При этом напр жение с выхода преобразовател 5ток-напр жение суммируетс с начальным выходньтм напр жением преобразовател 12 циф)а-аналог и после усилени усилителем поступает на регистратор 7, на котором отображаетс результат измерений, и инвертирующий вход компаратора 8. На выходе последнего по вл етс сигнал логического О, выходное напр жение усилител 6 больше потенциала нулевой шины. Этот сигнал по вл етс и на неинвертирующем выходе Dтриггера i 4. В момент поступлени импульса первой фазы тактового периода генератора iO на вход С. На инвертиру-ющем выходе D-триггера по вл етс сигнал логической 1, который открывает логический элемент И 9, и импульс второй фазы генератора 10 поступает на счетный вход + счетчика 11, состо ние которого увеличиваетс на единицу. Соответственно увеличиваетс выходное напр жение преобразовател цифра-аналог и, так как усилитель вл етс инвертирующим , его выходное напр жение уменьшаетс . Если выходное напр жение усилител продолжает быть больше потенциала нулевой тины с поступлением очередного тактового сигнала, указанньй процесс повтор етс . . Если выходное напр жение усилител 6 становитс меньше нулевого потенциала , т„е. отрицательно, на выходе компаратора 8 по вл етс сигнал логической 1, который в течение первой фазы послед.пощб:го тактового периода записываетс на неинвертирующем входе D-триггера 14 и открывает логический элемент И 13. Импульс второй фазы тактового периода генератора 10 поступает на счетный вход -I счетчика И, состо ние которого уменьщаетс на единицу . Соответственно уменьшаетс вы11 The invention relates to a technique of optical measurements, namely, single-lane photometers of unmodulated light, and can be used in physical, chemical, biomedical and other studies to measure the values of transmission and absorption of light by various substances during colorimetric absorption, non-interest measurements and control of the color characteristics of objects, for example, photographic materials. The purpose of the invention is to increase the speed and the TC of measurement. The drawing shows the device diagram. The device contains a photoelectric converter I ,, light source 2, cuvette 3, unit 4 controls a current-voltage converter 5, amplifier 6, recorder 7, comparator 8, element 9, generator 10, counter 11 and the converter I2 is a digital analogue, the second element is And 13 and the D-trigger 14. In this case, the counter, 11 is made reversible and the generator 10 is two-phase. Controlled light source 2 through the cuvette with the object being measured is optically coupled to a photo electric converter 1, for example a photodiode, which is connected to the input of current-voltage converter 5, the output of which is connected to the first input of the measuring amplifier 6, the output of the latter is connected to the recorder 7 and to one of the inputs of the comparator 8, for example, the second input of which is connected to the zero bus and the output to the D input of the D flip-flop 14. The CD input of the trigger 14 is connected to one output of the two-phase generator 10, the second output of which Connected to the first inputs of elements And 9 and 13; the second inputs of which are respectively connected to the outputs of the B-trigger 14, the outputs of the elements And are connected to the summing + and subtracting -1 inputs of the reversible counter I1, the outputs of which are connected to the converter 12 digital-analogue, the output of which is connected to the second input of the amplifier 6, Block 4 controls are connected to the source 2 of the light to the control input of the generator 10 The device is operating the next time. At the beginning of the measuring cycle, the logical signal at the output of the control unit stops the light coming in on the photodetectors 1. At the same time, the logical signal at the output of the control unit triggers a two-phase generator 10. This 1-1m is due to the compensation mode of parasitic zero-value shifts of the signals received (they are sent to the recorder 7 for dark operating mode of the photoelectric converter 1. At the same time, the voltage from the output of the converter 5-voltage is summed with the initial output voltage of the converter 12 digits) a-analogue and After gain amplifier supplied to the recorder 7, in which the measurement result is displayed, and the inverting input of the comparator 8. The output of the last logic signal is ON, the output voltage of the amplifier 6 is greater zero potential bus. This signal appears at the non-inverting output of Dtrigger i 4. At the moment of arrival of the pulse of the first phase of the clock period of the generator iO to input C. At the inverting output of the D-flip-flop there appears a logical 1 signal, which opens a logical element And 9, and the pulse of the second phase of the generator 10 is fed to the counting input + of the counter 11, the state of which is increased by one. Accordingly, the output voltage of the digital-to-analog converter increases and, since the amplifier is inverting, its output voltage decreases. If the output voltage of the amplifier continues to be greater than the potential of the zero voltage with the arrival of the next clock signal, the indicated process is repeated. . If the output voltage of amplifier 6 becomes less than zero potential, i.e. negatively, a logic 1 signal appears at the output of comparator 8, which is recorded on the non-inverting input of D-flip-flop 14 during the first phase of the subsequent clock cycle and opens the logical element AND 13. The pulse of the second phase of the clock period of the generator 10 is fed to the counting The input -I of the counter is AND, whose state is decremented by one. Accordingly, you are reduced

Claims

Claim

A device for determining the optical characteristics of materials, containing a light source optically coupled through a cuvette to a photoelectric converter, the output of which is connected through a current-voltage converter to one input of the amplifier, the output of which is connected to the inputs of the recorder and the comparator, and the other. The input of the amplifier is connected through a digit converter -analogue with the counter output, the other input of the comparator is connected to the zero bus, as well as the AND element, the generator and the control unit connected to the light source, about In that, in order to increase the speed and accuracy of measurements, it is equipped with a second element AND and a D-trigger, the counter is reversible, and the generator is two-phase, and its control input is connected to the output of the control unit, one output is connected to the synchronizing the input of the D-flip-flop, and the other with the first inputs of the elements AND, the second inputs of which are respectively connected to the outputs of the D-flip-flop, the outputs of the elements AND are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the counter, and the output of the comparator to the information the input of the D flip-flop.