Фотометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения отношения мощностей в двух каналах оптического излучения. Цель изобретения - повышение точности измерения отношения мощностей. Это достигается тем, что в фотометр, содержащий два операционных усилителя, резистор, введен компаратор, интегрирующий конденсатор, коммутирующий элемент с устройством управления, таймер. При этом точность измерения ограничивается лишь точностью временной привязки и линейностью интегрирующего каскада. Измеряемое отношение определяет время срабатывания компаратора, при этом оцифровывается посредством таймера. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 1545092 А 1 (51)5 G 01 7 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (а 0 °, i (- -л . 1 (- .

° с

Ф () ((ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЬ}

ПРИ ГКНТ .СССР

Н A ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4334469/24-25 (22) 26.11.87 (46) 23.02.90. Вюл, Ф 7 (72) А.Г.Свинцов, В,Л„Канцырев и А.Н.Симановский (53) 621.383(088.8) (56) Мартынюк А,С. и Сачков А.В. Пороговые характеристики фотоприемных устройств с кремниевыми фотодиодами, Импульсная фотометрия, вып,9, 1986, с. 106.

Маклюков M.И, и Протопопов А.А, Применение аналоговых интегральных микросхем в вычислительных устройствах. M.. Энергия, 1980, с. 106, (54) ФОТОМЕТР (57) Изобретение относится к измериИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения отношения мощностей в двух каналах оптического излучения, например при измерениях затухания или коэффициента деления в интегрально-оптических схемах, Цель изобретения — повышение точности измерения отношения мощностей светового излучения в каналах оптического излучения, На чертеже представлена структурная схема фотометра.

Фотометр содержит фотодиоды 1 и 2, операционные усилители 3 и 4, компаратор 5, устройство 6 управления, коммутирующий элемент 7, таймер 8, резистор 9 и интегрирующий конденсатор 10»;

2 тельной технике и предназначено для измерения отношения мощностей в двух каналах оптического излучения. Цель изобретения — повышение точности измерения отношения мощностей. Это достигается тем, что в фотометр, содержащий два операционных усилителя, резистор, введен компаратор, интегрирующий конденсатор, коммутирующий элемент с устройством управления, таймер. При этом точность измерения ограничивается лишь точностью временной привязки и линейностью интегрирующего каскада.

Измеряемое отношение определяет время срабатывания компаратора, при этом оцифровывается посредством таймера. g

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

При этом таймер 8 содержит генератор

11 импульсов, счетчик 12 импульсов, триггер 13 и элемент НЕ 14. Первый и Q3 второй выходы фотодиода 1 подключены вфЬ соответственно к неинвертирующему и ф инвертирующему входам первого опера- (, ф ционного усилителя 3, между инвертиру- фф ющим входом и выходом которого включен резистор 14. Первый выход фотоди-, ода 2 подключен к неинвертирующему

\ входу второго операционного усилителя 4, второй вход фотодиода 2 под- . ключен к первому входу коммутирующего элемента 7, второй вход которого подключен к общей шине устройства, а выход его подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя 4, между инвертирующим входом

1545092

1 л I+i RC (ъ»

I 2

K< RC Рл

К Р и выходом которого включен интегрирующий конденсатор 10. Выходы операционных усилителей 3 и 4 подключены к входам компаратора 5 выход кото1 5 рого подключен к первому входу таймера 8 и к входу устройства 6 управления, выход которого подключен к управляющему входу коммутирующего элеiìåíòà 7 и к второму входу таймера 8, 10 подключенному к входу элемента НЕ

14, выход которого подключен к входу ! записи триггера 13, выход которого подключен.к управляющему входу генератора 11, в цхсд которого подключен 15 к входу счетчика 12, причем первый вход таймера 8 подключен к входу сбро са триггера 13, Устройство б управления выполнено в виде элемента задерж( ки с временем задержки t В качест- 20

- а@ ве коммутирующего элемента 7 может быть использовано реле с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами (входами}.

Устройство работает следующим об- 25 разом, Оптическое излучение мощностью

P) и Р в каналах падает на фотодиоды 1 и 2, в цепях которых вырабатываются фототоки Ту =К Р, I 2 КРР2 ЗО

Фототоки 1 р! и Х р2 преобразую ся в операционном! усилителе 3 с резистором 9 в постоянный уровень Ul=-R I, а в операционном усилителе 4 с интег, рирующим конденсатором 10 — в пилооб1 — 35

1 разное напряжение П (t)= — I рг где R — величина резистора 9; 01, емкость конденсатора 10 t — текущее время, 10

Выходные напряжения усилителей 3 и 4 подаются на входы компаратора 5, в котором вырабатывается импульс конца счета. Импульс с выхода компаратора 5 задерживается в устройстве 6 уп- q5 равления на время t zzA и затем поступает на управляющий вход коммутирующего элемента 7, На иивертирующем входе операционного усилителя 4 устанавливается нулевой потенциал и кон-денсатор 10 разряжается в течение времени t=t д, По окончании задержанного импульса с выхода компаратора 5 (по концу импульса на выходе устройства 6) элемент5

7 подключает второй вход фотодиода 2 к операционному усилителю 4 и одновременно через элемент НЕ„14 записывается "1" в триггер 13, генератор

11 импульсов начинает вырабатывать импульсы. которые считаются счетчиком

12, При равенстве напряжений П 0 1 компаратор 5 вырабатывает импульс KQH ца счета, который подается на вход сброса триггера 13, сигнал с выхода которого прекращает работу генератора

ll импульсов, Цикл измерения повторяется. При этом каждый раз счетчик 12 подсчитывает число импульсов, пропорциональное времени т,е, пропорциональное отношению оптических мощностей.

Предлагаемый фотометр позволяет повысить точность измерения отношения мощностей в каналах за счет снятия ограничений по точности измерения отношения аналогового делителя.

Формула изобретения

1, Фотометр, содержащий два измерительных канала, включающих два фотодиода, два операционных усилителя и резистор, причем первый и второй входы первого фотодиода подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам первого операционного усилителя, первый выход второго фотодиода подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилителя, резистор подключен между инвертирующим входом первого операционного усилителя. и его выходом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения отношения оптических мощностей в каналах, в него введены компаратор, интегрирующий конденсатор, коммутирующий элемент, устройство управления и таймер, причем интегрирующий конденсатор включен между инвертирующим входом второго операционного усилителя и его выходом, входы коммутирующего элемента подключены соответственно к второму выходу второго фотодиода и к общей шине фотометра, выход коммутирующего элемента подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к входам кбмпаратора, выход которого подключен к первому входу таймера и к входу уст-ройства управления, выход которого подключен к управляющему входу комму5 1545092 6 тирувщего элемента и второму входу управления выполнено s виде злемейта таймера, задержки с временем задержки, большим времени разряда интегрирующего

2. Фотометр по п.,1, о т л и- конденсатора от максимального зна% ч а в щ и Й с я тем, что устройство чения до нуля, Составитель Е,Иаколкин

Редактор А.Козориз Техред,д.Олийнык Корректор Э,Пончакова ,Заказ 485, Тираж 424 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101