Двухлучевой фотометр

 

1 . 1, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ц630534

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2485343i18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. -

G 01J 1/44

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень № 40 (53) УДК 535.241.6 (088.8) (45) Дата опубликования описания 27.09.78 (72) Автор изобретения (71) Заявитель

P. А. Круглов

Ордена Трудового Красного Знамени главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова (54) ДВУХЛУЧЕВОЙ ФОТОМЕТР

Изобретение относится к области приборостроения.

Известны двухлучевые фотометры, выполненные в виде устройств периодического сравнения последовательностей световых импульсов, содержащие источник излучения, оптическую и регистрирующую схемы (1).

Из известных двухлучевых фотометров наиболее близким по технической сущности является двухлучевой фотометр, содержащий источник модулированного света, светоделительное устройство, эталонный и измерительный тракты, синхронизированные коммутаторы оптических и электрических 15 сигналов, фотопреобразователь с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциальный усилитель и источник опорного напряжения (2).

Однако надежность устройства ограничена максимально возможной величиной периода коммутации, от которой зависит срок службы коммутатора оптических и электрических каналов. Это ограничение связано с тем, что период коммутации должен быть много меньше периода колебаний измеряемого параметра, в противном случае уменьшается быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства. 30

Поставленная цель достигается тем, что в фотометр введены сумматор оптических сигналов и вычптающее устройство, прп этом один из входов сумматора соединен с выходом измерительного тракта, другой с выходом коммутатора оптических спгна;IoB, а выход сумматора соединен с входом фотопреобразователя. Один из входов вы штающего устройства соединен через коммутатор электрических сигналов с источником опорного напряжения, другой — с выходом фотопреобразователя, а выход вычптающсго устройства соединен с входом дифференциального усилителя.

На чертеже представлена блок-схема двухлучевого фотомстра.

Фотометр содержит источник 1 модулированного света, светоделительное устройство 2, эталонный 3 и измерительный 4 тракты, синхронизированные коммутаторы оптических 5 и электрических 6 сигналов, фотопреобразователь i с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциальный усилитель 8, источник 9 опорного напряжения, сумматор 10 оптических сигналов и вычитающее устройство 11. На вход сумматора 10 оптических сигналов поступают оптические сигналы из измерительного тракта 4 и коммутатора 5 оптических сигналов.

Один вход фотопреобразователя 7 связан с

630534

Тираж 799

Подписное

Изд. № 691

Заказ 1815/9

Типография, пр. Сапунова, 2 выходом сумматора 10 оптических сипилов, а другой — с выходом дифференциального усилителя 8, вход которого связан с выходом вычитающего устройства 11. Один вход вычитающего устройства 11 связан с выходом фотопреобразователя 7, а другой вход через коммутатор 6 электрических сигналов — с источником 9 опорного напряжения.

Фотометр работает следующим образом. 19

На фотопреобразователь 7 через сумматор 10 оптических сигналов поступают непрерывная последовательность световых импульсов из измерительного тракта 4 и пакеты импульсов из эталонного тракта 3 15 через коммутатор 5. Таким образом, на входе фотопреобразователя действует непрерывная последовательность световых импульсов с прямоугольной огибающей, период колебаний которой равен периоду коммутации, а размах колебаний — амплитуде пакетов импульсов из эталонного тракта.

На выходе вычитающего устройства, который также является измерительным выходом, образуется непрерывная последова- 25 тельность электрических импульсов, которая периодически (с частотой коммутации) меняет амплитуду на величину, равную разности между опорным напряжением и амплитудой импульсов из эталонного тракта. Эта разность усиливается дифференциальным усилителем 8, выход которого соединен с управляющим входом фотопреобразователя. Вследствие действия обратной связи обеспечивается равенство амплитуды З5 импульсов эталонного тракта U» oïoðíoìó напряжению U„„. При этом значение U,„ или U„„„„ пропорционально коэффициенту усиления фотопреобразователя К и величине светового потока Ф„ или Ф,.„м, поступа- Ю ющего из эталонного или измерительного тракта.

Таким образом, U,; = КФ» = U, а 7иэм = КФпэм, ОТКУДа C 1 eT, 1TO U„,„= (7этМэт) Фпэм. 45

В результате использования сумматора оптических сигналов и устройства вычитания электрических сигналов на измерительном выходе фотометра действует непрерывная последовательность импульсов. Это обеспечивает существенно меньшую инерцию измерительного канала, поскольку не требуется сглаживать напряжения частоты коммутации. В тех случаях, когда быстродействие не играет существенной роли, моiKIIo значительно снизить частоту коммутации и тем самым повысить надежность коммутатора.

Формула изобретения

Двухлучевой фотометр, содержащий источник модулированного света, светоделительное устройство, эталонный и измерительный тракты, синхронизированные коммутаторы оптических и электрических сигналов, фотопреобразователь с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциальный усилитель и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены сумматор оптических сигналов, один из входов которого соединен с выходом измерительного тракта, другой вход соединен с выходом коммутатора оптических сигналов, а выход соединен с входом фотопреобразователя, и вычитающее устройство, один из входов которого соединен через коммутатор электрических сигналов с источником опорного напряжения, другой вход соединен с выходом фотопреобразователя, а выход соединен с входом дифференциального усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 262428, кл. G 01J 1/06, 1960.

2. Могилевский Л. Н. и др. Фотоэлектрическая установка для регистрации спектров комбинационного рассеяния света с повышенной точностью. «Заводская лаборатория» № 28, 1962, с. 10.