Двухканальный фотометр
Использование: измерение отношения . спектральных коэффициентов яркости в двух участках спектра в полевых условиях при естественном освещении. Сущность изобретения: фототоки с фотопреобразователей поступают на дифференциальные логарифмические усилители, которые образуют пару, сигналы с которой поступают на антилогарифматоры и далее на блок деления. С целью повышения точности дифференциальные Логарифматоры и антилогарифматоры конструктивно объединены попарно, а их логарифмирующие р-п-переходы установлены в тепловом контакте. 1 ИЛ.-. ;..
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21) 4885001/25 (22) 21.11.90 (46) 30;03.93. Бюл. ЬЬ 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский .институт сельскохозяйственной метеоролоГии (72) В.В.Вольвач, А.Ф.Конов и А.В.Чурбаков (73) Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии (56) Конов А.Ф., Ген А.А., Мамаев E.Â. Биометрический палевой фотометр. Труды ВНИИСХМ, 1979, вып. 12 (90), с. 117-122, Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1143991, кл. G 01 J 1/44, 1985. Изобретение относится к области спектрофотометрии и фотометрии, а именно к устройствам для дистанционной оценки состояния растительного покрова сельскохозяйственных культур или лесных и пастбищных угодий, а также к устройствам для наблюдения за другими природными обьектами, при которых необходимо измерение отношения спектральных коэффициентов яркости при естественном освещении. Цель изобретения — повышение точности измерений., Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства. Устройство содержит оптические системы 1 и 2, каждая с,одним входом и двумя выходами, измерительный блок 3 и два фотоприемных блока 4 и 5, каждый из которых состоит из двух фотоприемников 6 и 7 с „„5U„„1806332 АЗ 2 (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ФОТОМЕТР (57) Использование: измерение отношения. спектральных коэффициентов яркости в двух участках спектра в полевых условиях при естественном освещении. Сущность изобретения: фототоки с фотопреобразавателей поступают на дифференциальные логарифмические усилители, которые образуют пару, сигналы с которой поступают на антилогарифматоры и далее на блок деления. С целью повышения точности дифференциальные логарифматоры и антилогарифматары конструктивно обьединены попарно, а их логарифмирующие р-п-переходы установлены в тепловом контакте. 1 ил. установленными на входе каждого из них светофильтрами 8 и 9 и дифференциального логарифматора 10, к двум входам которого подключены соответственно два фатопри- ъ емника 6 и 7, причем выходы оптических р систем 1 и 2 связаны с соответствующими оптическими входами. фотоприемных блоков 4 и 5, три антилогарифматора 11,.12, 13 0 и дифференциальный логарифматор 14, выход которого через первйй энтилогарифма- Ы тор 11 соединен с измерительным блокам 3, Я а два входа через соответствующие два антилогарифматора 12 и 13 соединены с выходами соответствующих фотоприемных блоков 4 и 5. Вход одной оптической системы направлен на контролируемый объект, а вход другой оптической системы через рассеивающее.стекло 15 направлен в верхнюю полусферу небосвода, Дифференциальный логарифматар 14 и антилогарифматор 11 образуют блок деле1806332 ГДЕ т/7т — тЕМПЕРатУРНЫй ПОтЕНЦИаЛ. Соответственно на выходе фотоприемного блока 5 будет присутствовать сигнал Ф Ф U1O /7т In Ь /I7 (2) Антилогарифматоры 12 и 13 осуществляют обратное преобразование, в результате чего на их выходах соответственно сформируются токи пропорциональные отношениям фототоков: I12 =!6 /l7, In= !6/!7. Ф (4) (3) Дифференциальный логарифматор 14 осуществляют преобразование токов !12 и 1 13 е сигнал пропорциональный логарифму отношения 014- У т In ЬД/113 (5) Антилогарифматор 11 осуществляет обратное преобразование, в результате чего на его выходе формируется сигнал пропорциональный требуемому отношению проиэвения. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерения устройство имеет стадию настройки. Для проведения настройки входы оптических систем 1 и 2 ориентируются на небесную полусферу. При этом на их входы помещаются два идентичных рассеивающих стекла. Затем изменением масштабного множителя одного из антилогарифматоров 11 или 12 (на чертеже не показан) добиваются показания на выходе устройства равного единице. После чего вход оптической системы 2 ориентируется на контролируемую поверхность, В падающем и отраженном световых потоках, про-. ходящих соответственно через оптические системы 1 и 2, с помощью светофильтров В и 9 выделяются два участка спектра. Отфильтрованные световые потоки поступают на фотоприемные. блоки 4 и 5, где с помощью фотоприемников 6 и 7 преобразуются в фототоки, которые подаются на соответствующие входы дифференциального логарифматора 10, который осуществляет преоброзование фототоков l6 и 17 в сигнал пропорциональный логарифму"отношения указанных фототоков, т.е. J(J 010 7т 1и 16/ 7, . (1) дений фототоков соответствующих фотоприемников, т,е. u „= - - - (s) Данный сигнал поступает в измерительный блок 3, где в аналоговой или цифровой форме отображается в виде отношения спект10 ральных коэффициентов яркости. Как видно., температурный потенциал каждого дифференциального логарифматора исчезает при операции антилогарифмирования. Причем, исключене влияния 15 температурного потенциала на точность измерений будет практически сведено к нулю, если блоки дифференциальных логарифматоров и соответствующих антилогарифмато ров будут попарно объединены 20 конструктивно, с целью обеспечения равенства температур их логарифмирующих р-ипереходов. Объединить же попарно. конструкции блоков 10-12, 10-13 и 14-11 не представляет труда, так как они обьединены 25 функционально, Формула изобретения Двухканальный фотометр, содержащий две оптические системы, каждая с одниМ входом и двумя выходами, блок деления, 30 соединенный с измерительным блоком, и два фотоприемных блока, каждый из которых содержит по два фотоприемника с установленными на входе каждого из них. светофильтрами, причем выходы оптиче-. 35 ских систем оптически связаны с оптическими входами фотоприемных блоков, одна оптическая система предназначена для приема излучения от контролируемого объекта, а на входе другой оптической системы, 40 предназначенной для приема излучения от верхней полусферы небосвода, установлено рассеивающее стекло, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два антилогарифма45 тора, а в фотоприемные. блоки введены дифференциальные логарифматоры, к двум входам каждого из которых подключены фотоприемники, выходы .дифференциальных логарифматорое, являющиеся выходами фо-. 50 топриемных блоков, через соответствующие антилогарифматоры соединены с соответствующими входами блока деления, причем дифференциальные логарифматоры и антилогарифматоры объединены конст55 руктивно попарно, а их логарифмирующие р-и-переходы установлены в тепловом контакте. 1806332 Составитель H.Èâàíîâà Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Êóëü Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 972 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
