Двухлучевой дифференциальный фотометр

Двухлучевой дифференциальный фотометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (10

780 А

3(50 01 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪЙ (21) 3364072/18-25 (22) 18. 12.81 (46) .23.04.84. Бюл. II 1 (72) В.М.Волков, Ю.Б.Пасько, A.Ñ.Ñêèðäà и П.А.Суббота-Мельник (71) Киевский ордена Ленина государ ственный университет им. Т.Г.Шевченко (53) 535,241 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 817488, кл. С 01 3 1/44,1980.

2. Авторское свидетельство СССР

В 769355, кл. G 01 J I/44, 1978 (прототип). (54)(57) 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 источника; ми 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.

778О 2 никами света, введены дополнительный ключ и интегрирующий усилитель, а усилитель выполнен дифференциальным и

1 108

Изобретение относится к оптико-. электронному приборостроению и может быть использовано в измерениях, требующих высокую точность определения рассеивающих, отражающих и поглощающих 5 свойств .различных объектов, например, в двухлучевых фотометрах и спектрофотометрах, Известны двухлучевые фотометры, содержащие источник излучения, двухканальную оптическую и электронную систему, модулятор, фотопреобраэователь и регистратор 1 1 .

Недостатком таких устройств является невысокая точность, обусловленная неидентичностью двух каналов обработки информации. вателей.

На чертеже. показана структурная схема устройства.

-Устройство содержит источник 1 излучения на оптической оси которого ycf тановлен светоделитель 2, отражатели 3 и 4, переключатель 5 оптических каналов и фотопреобразователь 6, подключенный к входу усилителя 7, 20 регистратор 8, подключенный к выходу дифференциального интегрирующего усилителя 9, два входа которого подключены к выходам соответствующих ключей 10 и 11, управляющие входы

25 которых через соответствующие формирователи 12 и 13 подключены к соответствующим фотоприемникам 14 и 15, оптически связанным.. 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 фотопреобраэователя 6 непосредственно, а другой вход — через последовательно соединенные интегрирующий усилитель !9 и дополнительный ключ

18 управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 12.

g5

Наиболее близким к изобретению техническим решением является двухлучевой дифференциальный фотометр, содержащий источник излучения, на оптической оси которого установлен светоделитель, отражатели, переключатель оптических каналов и фотопреобразователь, подключенный к входу усилителя, регистратор, подключеннын к выходу дифференциального интегрирующего усилителя, два входа которого подключены к выходам соответствующих ключей, управляющие входы которых через соответствующие формирователи подключены к соответствующим фотоприемникам, оптически свяэанньм через переключатель оптических кана лов с соответствующими источниками света f2 ) .

Недостатком известного устройства является ограниченное быстродейство при измерении малопоглощающих образцов.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Для достижения укаэанной цели в 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 соответствую— щие формирователи подключены к соответствующим фотоприемникам, оптически связанным через переключатель оптичес ких каналов с соответствующими источего 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 формироУстройство работает следующим образом, Излучение от источника 1 поступает на светоделитель 2 для образования измерительного и контрольного лучей. Отражаясь от отражателей 3 и 4, измерительный и контрольный лучи попадают обратно на светоделитель

2 и направляются на фотопреобразователь 6. Переключатель 5 оптических каналов обеспечивает поочередную подачу световых потоков то из измерительного, то из контрольного каналов. Электрический сигнал с фотопреобразователя 6 поступает на один из входов дифференциального усилителя 7 и через дополчительный ключ 18— на интегрирующий усилитель 19. После

3 10877 фильтрации и усиления интегрирующим усилителем 19 сигнал в виде постоянного напряжения подается на другой вход дифференциального усилителя 7.

С выхода дифференциального усилителя

7 сигнал поступает на ключи 11 и 10 и подается на дифференциальный интегрирующий усилитель 9, с выхода которого сигнал поступает на регистратор 8 ° Ключи 10, ll и 18 управляются напряжениями, снимаемыми с фотоприемников 15 и 14, облучаемых источ" никами 16 и 17 света, излучение которых модулируется синхронно с действием переключателя 5 оптических каналов и формируется с помощью формирователей 12 и 13. Сигнал управления поступает на ключ 11 при полностью открытом измерительном канале. На ключи 10 и 18 поступают сигналы управления при полностью открытом контрольном канале. При полностью открытом измерительном канале с дифференциального усилителя 7 через замкнутый ключ ll на дифференциальный интегрирующий усилитель 9 поступает сигнал, определяемый соотношением ц! = 4 -ц К1 к г 1 2 1 Е . где Ц2 — амплитуда сиги а. Сн ае- 30 мого с фотопреобразователя

6 при открытом измерительном канале

U — — значение постоянного сиг"

1 Q нала, снимаемого с интегрирующего усилителя 19;

К вЂ” коэффициент усиления интегрирующего усилителя 19 по постоянному току;

Ц вЂ” скважность сигналов управления, поступающих на ключ 40

18;

К вЂ” коэффициент усиления дифференциального усилителя 7.

При полностью открытом контрольном канале с дифференциального усили- 45

80 4 теля 7 через замкнутый ключ 10 на дифференциальный интегрирующий усилитель 9 поступает сигнал, определяемый сосотношением

Пч (11 где U — амплитуда сигнала, снимаеl:. мого с фотопреобразователя

6 при открытом контрольном канале °

Выбрав коэффициент усиления К интегрирующего усилителя 19 равным скважности Q сигналов управления, поступающих на ключ 18, получим

Р 2 " о13

U q G °

Таким образом, на вход дифференциального интегрирующего усилителя 9 поступает разностный сигнал (U1

-U ), несущий информацию о фотометри" ческих характеристиках измеряемого объекта. Ввиду этого пульсации выходного напряжения определяются не аб" солютным значением сигналов иэ каждого канала, а значением разностного сигнала (U„- UZ ).). .Тогда формула определения пульсаций после демодуляции каждого из сигналов примет вид и,— и

2 т

2 где Š— частота модуляции прерывателя, — постоянная времени RC-цепи интегратора.

Изобретение позволяет на вход дифференциального интегрирующего усилителя подавать сигнал, равный разности напряжений сигналов измерительного и контрольного каналов, постоянная составляющая электрического сигнала, определяющая уровень пульсации на выходе, оказывается подавленной„ что позволяет повысить производительность фотометрических измерений высокой точности за счет повышения быстродействия устройства.!

Редактор Т,Кугрыпева Техред И.Метелева Корректор Г.Orap

Заказ 2644/35 Тираж 823 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная, 4