Фотометр

 

Союз Советскик

Социапистическии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)892230 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву .(22)Заявлено 26.03.80 (21) 2900772/18-25 (5%)М. Кл. с присоединением заявки 3Æ

G 01 J 1/44

3Ьвуаарстасиай кеиитвт

666Р.ив деизм изобрвтеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23. 12. 81. Бюллетень ЭВ 4 7

Дата опубликования описания 25. 12. 81 (53) УДК 621. 383.9 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявктель (54) ФОТОИЕТР

Изобретение относится к фотоиэме рительной технике и может быть использовано для измерения интенсивности светового потока.

Известен фотометр, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, фотореэистор и нагрузку (1).

Однако указанный фотометр облада;ет ограниченным линейным участком.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является фотометр, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, входной сумматор, операционный усилитель с фотореэисторами во входной цепи и в цепи отрицательной обратной связи и выходной сумматор (2 ).

Недостатком известного устройства является ограниченная точность вследствие погрешностей из-за нелинейности преобразования, температурной нестабильности, высокой инерционности при измерении слабых освещенностей.

Цель изобретения — повышение точности, Для достижения указанной цели в фотометр, содержащий последовательно соединенные источник опорных на" пряжений, входной сумматор, операционный усилитель с фоторезисторами во входной цепи и в цепи отрицательной обратной связи и выходной сумматор, дополнительно введены источ10 ник излучения, оптически свяэанныи с г обоими фотореэисторами, и коммутационное устройство, включающее в себя последовательно включенные блок компараторов и схему управления с т5

I тремя ключами на выходе, через которые входь1 обоих сумматоров связаны с цепями операционного усилителя, а .источник опорных напряжений с источником излучения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно включенные источники 1 опорных наЛ.Я. Ильницкий и Л.В. Сибрук

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации

2230

3 8 пряжений, входной сумматор 2, ойерационный усилитель 3 с фоторезисторами 4 и 5, ко входу и выходу которого присоединены ключи 6 и 7, а также выходной сумматор 8, ключ 9 соединяет с источником опорного напряжения источник !О излучения, схему 12 управления — с блоком !1 компараторов, который подключен к выходу устройства.

Устройство работает следующим образом.

Диапазон измерения разбивается на три участка. К выходу операционного усилителя 3 подключены второй вход входного сумматора 2 и четвертый вход выходного сумматора 8, к выходу сумматора 2 — первый вход сумматора 8 а к источнику излучения — линия с требуемым напряжением. Постоянный световой поток от источника излучения направляется на фоторезисторы 4 и 5, причем уровень засветки фоторезистора 5 составляет 203 от освещенности фоторезистора 4. При воздействии измеряемого светового потока на фоторезистор 5 его сопротивление изменяется пропорционально интенсивности воздействия. Так как сопротивление фоторезистора 4 остается постоянным, изменяется коэффициент передачи операционного усилителя и значение выходного напряжения- устройства. Величины коэффициентов передач сумматоров линеаризующие зависимости выходного напряжения, можно получить расчетным путем и установить с помощью переменных резисторов. фоторезистор 4 служит для компенсации температурной погрешности. Для этой же цели на фоторезистор 5 подается небольшая дополнительная подсветка. Компенсация происходит за счет того, что фоторезисторы находятся в одинаковых условиях эксплуатации, но включены в разные точки схемы. Когда выходное напряжение устройства достйгает величины, со ответствующей границе .первого участка диапазона измерения, блок компараторов приводит в действие схему управления, которая воздействует на ключи. Отключаются ранее включенные входы сумматоров и подключаются второй и пятый входы выходного сумматора и третий входного, а также подается .более высокое напряжение на источник излучения. Аналогично происходит переход на третий участок диапазона и обратные переходы. За счет деления

9 4 на участки остаточная нелинейность в предлагаемом устройстве в несколько раз меньше, чем в известном. Однако основное преимущество предлагаемого люксметра састоит в осуществлении параметрической термокомпенсации по всему диапазону измеряемых освещенностей.

Введение в предлагаемое устройст16 во дополнительной подсветки фоторезистора 5 позволяет избежать участка с максимальными температурными коэффициентами. Наибольшая величина коэффициента в данном случае равна его значению, определяемому уровнем засветки, и в среднем уменьшается на порядок. Компенсация температурной погрешности включает и компенсацию гистерезиса температурной зависищ мости сопротивления, возникающего у некоторых типов фоторезисторов (например, сернисто-свинцовых) при нагревании и последующем остывании. Кроме этого, в несколько раз уменьшается

g$ постоянные времени нарастания и спада фототока.

Данное изобретение позволяет повысить линейность характеристики преобразования светового потока в исходное напряжение, уменьшить погрешность от дестабилизирующего влияния температуры, повысить быстродействие, формула изобретения

Фотометр, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, входной сумматор, операционный усилитель с фоторезисторами во входной цепи и в цепи отрицательной обратной связи и выходной сумматор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены источник излучения, оптически связанный с обоими фоторезисторами, и коммутационное устройство, включающее в себя последовательно включенные блок компараторов и схему управления с тремя ключами на выходе, через которые входы обоих сумматоров связаны цепями операционного усилителя, а

Ж источник опорного напряжения связан с источником излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР .55 209799, кл. G О1 J 1/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

N 638852, кл. G 01 J !/44, 1978 (прототип).

892230

Тираж 910. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11210/61

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

Составитель А. Чурбакое

Редактор И. Николайчук Техред Т. Маточка Корректор М. Шароши