Устройство для измерения нелинейности световой характеристики фотоприемника

Устройство для измерения нелинейности световой характеристики фотоприемника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ - 775630

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 021078 (21) 2670459/18-25 (51) М. КЛ.

Союз Советскик

Социапистических

Республик

G J 1/44 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти й

Опубликовано 301080. Бюллетень HP 40

Дата опубликования описания 30.1080 (53) УДК 621 383.9(088.8) (72) Авторы изобретения

О.С. Морозов и В.М. Новиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ

СВЕТОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОПРИЕМНИКА

Изобретение относится к области фотометрии и предназначено для измерения нелинейности световой характеристики фотоприборов в статическом режиме. 5

Одно из известных устройств для измерения нелинейности световой характеристики Фотоприемника содержит источник излучения, генератор импульсов, Аотоприемник и блок регистрации (1 ).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения нелинейности, световой характеристики т5 фотоприемника, содержащее генератор импульсов, связанный с одним из двух источников излучения, оптически связанных с фотоприемником, к выходу которого подключен частотный 20 фильтр и блок регистрации j2).

Недостатком известного устройства является большая погрешность, обусловленная нестабильностью световыхода управляемого источника света 25 и коэффициента усиления усилителя.

Цель изобретения — повышение точности.

Для.достижения укаэанной цели известное устройство снабжено реэнс- 30 тивным делителем напряжения,подключенным ко входу блока регистрации, причем средняя точка делителя напря, жения связана с генератором импульсов через источник излучения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена условная схема устройства.

Устройство содержит источник постоянного светового потока 1, управляемый источник света 2, вход которого подключен к выходу генератора импульсов тока 3, а выход подключен ко входу блока компенсации 4, выполненному на резисторах 5-7. Выход блока компенсации (резистивного делителя) 4 подключен к блоку регистра ции 8, а другой вход — к выходу частотного фильтра 9, выполненного на резисторе 10 и конденсаторах 11,12.

Вход фильтра 9 подключен к выходу фотоприбора 13, который одновременно освещается от источников света и 2, выполненных, например, йа основе светодиодов. Выключатель 14 при необходимости отключает блок 4 компенсации от источника 2 света.

Устройство работает следующим образом.

775630 Б

Uc я ° Й с Б Ф 6 5

В отсутствие светового потока от источника 1 света переключателем 14 отключается блок 4 компенсации, и с помощью генератора 3 тока от источника 2 света создается импульсный световой поток, который лежит в пределах линейности световой характеристики фотоприбора 13 в импульсном режиме (например, 1-20 мА), Импульс тока с выхода фотоприбора 13 поступает через фильтр 9 в блок 4 компенсации. После выбора необходимой величины светового потока от источника

2 света с помощью выключателя 14 подключают блок 4 компенсации к выходу источника 2 света. При работе генератора 3 импульс тока проходит .через источник 2 света и резисторы

5-7 блока 4 компенсации. Напряжение ()с, возникающее на резисторе 7 от генератора 3 тока, равно величине: (при R7 R g где дс — ток, протекающий через источник 2 света;

Qg,R6 Rg,R 0 сопротивления РезистО ров 5,6,7 и 10 соответственно.

Напряжение на резисторе 7 и входе регистратора 8 от импульса тока с фотоприбора 13 при освещении источником 2 света равно величине О: чо (при Й 7 <<) с> - <с С ) ОФО !(6 В1

Uq) = р „ р r (2) где Дф — ток, возникающий на выходе фотоприбора при протекании "îêà Дс через источник 2 света в отсутствии освещения от источника 1 света.

Для того, чтобы напряжение на резисторе 7 было равно нулю (скомпенсировано) при одновременном протекании по нему тока от генератора

3 и фотоприбора 13, необходимо равенство величин (1) и (2),. а направление токов Ф и J было противополож-О О но, т.е.:

VС Я5 %. ЗФОЯзя6 Я51

Сокращая общие члены, получаем условие компенсации напряжения на резисторе 7:

При Дс фоусловие (4) легко осуществляется подбором величины сопротивления резистора 6. Если окажется, что ус,7 0ñ, то можно либо уменьшить ток 3 Ф с выхода фотоприбора, поФо местив между источником 2 света и фотоприбором 13 светофильтр, либо поменять между собой точки подключения сигналов дО н 0Ф к блок " 4 компенсации.

Для определения нелинейности световой характеристики фотоприбора 13 при статической засветке включают источник 1 света... создающий постоянный световой поток,. и устанавливают заданное значение постоянной составляющей выходного тока фотоприбора

13, величина которого измеряется по падению напряжения на резисторе 10.

Фильтр 9 не пропускает постоянную составляющую вь.ходного тока фотоприбора 13 от источника 1 света на элок 4 компенсации и на вход блока

8 регистрации. При освещении фотоприбора 13 от исто-;ника 1 измеряют напряжение ЬО на выходе блока 4 компенсации, воз никающее при включении источника 2 света вследствие нарушения линейности световой характеристики и соответствующего изменения тока с выхода фотогриемника 13 от источника 2 света. Отклонение от линейностиМ (нелинейность) связана следующим соотношением с приращением напряжения Ь(), вытекающим из соотношений (3) и 4):

ОФ вЂ” ПФ A J

О / Ф и с 1О ток с фотоприбора 13 при включении источников 1 и 2 света.

Так как величина и () измеряется непосредственно, то абсолютная погрешность ее определения значительно уменьшается (в L0-100 раз) по сравнению C известными устройствами,- в которых величина: 0 опрецеляется косвенными измерениями (по разнице двух измерений величин )ФО и ЛФ ).Нижний предел измерения Ж определяется шумами сигналов ЭФ, 0Ф, Конденсатор 12 уменьшает .Умн 3@ и д@ . Из выражения (4) видно, что после проведения компенсации разбаланс не наступает при изменении величины тока с генератора 3, ес.ли световыход от источника 2 света пропорционален про,e".ающему через него току, например, как у голупровсдникового светодиода, так как в †:том случае на столько же изменится величина тока

Эф с выхода фотог:рибора 3.

Изобретение позволяет при значительной нестабильности генератора импульсов измерять с высокой точностью нелинейность "ветовой характеристики.

Формула изобретени— устройство для измерения нелинейности световой характеристики фотоприемника, с.держащее генератор импульсов, cвязанный с одним из двух исто.ьникг>в излучения, оптически свя775630

Составитель A. Чурбаков

Редактор Н. Коляда Техред Т.Маточка Корр р екто И. МУска

Заказ 7717/57 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 занных с фотоприемником, к выходу которого подключен частотный фильтр и блок регистрации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен резистивный делитель напряжения, подключенный ко входу блока регистрации, причем средняя точка делителя напряжения связана с генератором импульсов через источник излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 528526, кл. G 01 J 1/17, 1977.

2. Умножители фотоэлектронные.Метод определения соответствия световой характеристики заданному пределу линейности. ГОСТ 11612.9-75 (прототип).