SU1485031A2 - Фотометр - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к фотометрии, и может быть использовано для преобразования потока на фоне паразитной засветки, изменяющейся в широких пределах, в частоту. Цель изобретения — повышение точ2

ности измерений. Устройство содержит фотодиод 1, интегратор 2 тока, компаратор 3, источник 4 опорного напряжения, одновибратор 5, генератор 6 тока, оптрон 7, блок 8 временного разделения импульсов, генератор 9 опорной частоты, первый коммутатор 10, реверсивный счетчик 11, преобразователь 12 код—ток, второй коммутатор 13, светодиод 14, счетный триггер 15. Блок 8 обеспечивает поступление импульсов £7/ одновибратора 5 и генератора 9 опорной частоты на входы реверсивного счетчика 11 в различные моменты времени через коммутатор 10. В результате в выходном сигнале (/-/о) вклад постоянной составляющей фона отсутствует. 1 ил.

14

1485031

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к фотометрии, может быть использовано для преобразования светового потока на фоне паразитной засветки, изменяющейся в широких пределах, в частоту и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 857730.

Целью изобретения является повышение точности измерений в широком диапазоне фоновой засветки фотодиода.

На чертеже представлена блок-схема фотометра.

Фотометр содержит,фотодиод 1, подключенный катодом к шине нулевого потенциала а анодом — к входу интегратора 2 тока, компаратор 3, первый вход которого подключен к выходу интегратора 2, а второй — к выходу источника 4 опорного напряжения, одновибратор 5, вход которого подключен к выходу компаратора 3, а выход — к входу источника 6 тока, выход которого подключен к входу оптрона 7.

Кроме того, фотометр содержит блок 8 временного разделения импульсов, первый вход которого подключен к выходу одновибратора 5, второй вход — к выходу генератора 9 опорной частоты, а первый и второй выходы — к входам коммутатора 10, выходы которого подключены к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 11, преобразователь 12 код—ток, входы которого подключены к выходам счетчика 11, а выход — к входу второго коммутатора 13, причем первый выход коммутатора 13 подключен к входу оптрона 7, второй через свето.диод 14 — к шине нулевого потенциала, управляющие входы коммутаторов 10 и 13 подключены к выходу счетного триггера 15, вход которого подключен к выходу индикации обнуления счетчика II.

Ток фотодиода 1 заряжает емкость интегратора 2 до значения опорного напряжения источника 4, после чего срабатывает компаратор 3, который запускает одновибратор 5. Одновибратор на фиксированное время т₅ включает источник 6 тока, в результате чего выходной ток Л оптрона 7, значительно превышающий ток фотодиода 1 и текущий в противоположную сторону, разряжает емкость интегратора 2. Затем процесс повторяется, при этом на выходе одновибратора возникает импульсная последовательность с частотой Эта импульсная последовательность, а также последовательность импульсов частотой /о с генератора 9 опорной частоты поступают на входы блока 8 временного разделения импульсных сигналов, который обеспечивает поступление импульсов на входы реверсивного счетчика 11 в различные моменты времени. Коммутатор 10 подключает либо частоту [ к входу прямого счета, а /о к входу обратного счета реверсивного счетчика 11, либо наоборот, причем,если частота { подается на вход прямого счета этого счетчика, то второй коммутатор 13 подключает выход преобразователя 12 код—ток к входу оптрона 7, а если на вход прямого счета подается частота /₀, то коммутатор 13 подключает выход преобразователя 12 через светодиод 14, оптически связанный с фотодиодом 1, к шине нулевого потенциала. Управление коммутаторами 10 и 13 производится триггером 15, на счетный вход которого поступают импульсы с выхода индикации обнуления реверсивного счетчика 11. Код с выхода реверсивного счетчика 11 подается на вход преобразователя 12 код—ток, определяя ток либо через светодиод 14, либо через светодиод оптрона 7 в случаях соответственно либо слишком малой, либо слишком большой фоновой засветки фотодиода 1.

Процессы, протекающие в схеме, описываются следующим уравнением:

где 1т — ток фотодиода 1;

Έ=1_Χ/Ν — коэффициент преобразования преобразователя 12, приведенный к току 1_К на входе интегратора 2;

N — код реверсивного счетчика 11

τ=τ₅/_τ/ξ — постоянная времени фотоприемного устройства.

Общее решение этого уравнения при Г(г=о)=/_О:

Полагая /_τ(/)=/ο5ίηΩΖ, получают ЯС—_^+^(Ε05Ω/+τΩ3ίηΩ/—

γ^, + ^ηΩΟίί

Видно, что решение с постоянной времени τ стремится к своему стационарному значению:

Отсюда следует, что амплитудно-частотная характеристика фотоприемного устройства определяется коэффициентом передачи

т. е. является характеристикой фильтра верхних частот, поэтому в выходном сигнале (/—/о) вклад постоянной составляющей фоновой засветки полностью отсутствует, а все низкочастотные составляющие значительно подавлены. Это обеспечивает повышение точности измерений.

1485031

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Фотометр по авт. св. № 857730, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне фоновой засветки, в него введены блок временного разделения импульсов, генератор опорной частоты, первый и второй коммутаторы, реверсивный счетчик, преобразователь код— ток, светодиод, оптически связанный с фотодиодом, и счетный триггер, вход которого подключен к выходу индикации обнуления реверсивного счетчика, а выход — к управляющим входам первого и второго коммутаторов, при этом первый вход блока временного разделения импульсов подключен к выходу одновибратора, второй вход — к генератору опорной частоты, выходы блока подключены через первый коммутатор к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика, выходы которого подключены к входам преобразователя код—ток, подключенного к входу второго коммутатора, первый выход которого подключен к входу оптрона, а второй выход через светодиод — к шине нулевого потенциала.