Фотометр

 

Изобретение относится к области фотометрии, а именно к фотометрическим датчикам, и может найти применение в автоматике и других областях, где необходимо автоматическое измерение потока излучения. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит затвор, установленный перед фотоприемником. Напряжение дрейфа нуля фотоприемника и усилителя в отсутствие излучения поступает на первый вход первого сумматора, на второй вход которого через коммутатор подается постоянное напряжение (-E) с выхода источника опорного напряжения. АЦП оцифровывает напряжение (E-ΔU) и посылает цифровой код в регистр для хранения. На выходе ЦАП появляется напряжение (E-ΔU), а на выходе второго сумматора - напряжение (-ΔU). Б режиме измерения регистр переходит в режим хранения, напряжение (-ΔU) с выхода второго сумматора через коммутатор подается на второй вход первого сумматора, а затвор открывается. АЦП оцифровывает только напряжение, возникающее под действием потока излучения - дрейф "нуля" фотометра компенсируется. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1567891 (51)5 G 01 J 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4456883/24-25 (22) 08.07.88 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (72) В. Д. Савченко и С. В. Белянин (53) 621.381 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1048332, кл. G 01 J 1/44, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1116325, кл. G Ol J 1/44, 1984. (54) ФОТОМЕТР (57) Изобретение относится к области фото метрии, а именно к фотометрическим датчикам, и может найти применение в автоматике и других областях, где необходимо автоматическое измерение потока излучения.

Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит затвор, установленный перед фотоприемником.

Изобретение относится к фотометрии, а именно к фотометрическим датчикам, и может найти применение в автоматике и других областях, где необходимо автоматическое измерение потока излучения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена функциональная схема фотометра.

Фотометр содержит затвор 1, блок 2 управления (усилитель мощности), фотоприемник 3, усилитель 4, сумматор 5 инвертирующий, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, регистр 7, цифроаналогоый преобразователь (ЦАП) 8, сумматор 9 неинвертирующий, коммутатор 10, источник 11 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии затвор 1 закрыт и поток излучения не падает на фотоприем2

Напряжение дрейфа нуля фотоприемника и усилителя в отсутствие излучения поступает на первый вход первого сумматора на второй вход которого через коммутатор подается постоянное напряжение (— Е) с выхода источника опорного напряжения. АЦП оцифровывает напряжение (E — AU) и посылает цифровой код в регистр для хранения. На выходе ЦАП появляется напряжение (F— — Л11), а на выходе второго сумматора напряжение (— AU). В режиме измерения регистр переходит в режим хранения, напряжение (— AU) с выхода второго сумматора через коммутатор подается на второй вход первого сумматора, а затвор открывается.

АЦП оцифровывает только напряжение, возникающее под действием потока излучения— дрейф «нуля» фотометра компенсируется.

1 ил. ник 3. При этом на выходе усилителя 4 имсется напряжение AU, вызванное дрейфом нуля фотоприемника 3 и усилителя 4. Это напряжение поступает на первый вход сумматора 5 инвертирующего, на второй вход которого через коммутатор 10 подается постоянное напряжение (— Е) с выхода источника 1l. Абсолютная величина напряжения (— Е) должна немного превышать возможную величину напряжения AU дрейфа нуля фотометра. Сумматор 5 инвертирующий осуществляет сдвиг напряжения в положительную область на величину Е, поэтому на вход

АЦП 6 поступает напряжение (Š— AU) только положительной полярности. АЦП 6 осуществляет выборку (с определенной частотой) аналогового напряжения (Š— AU) и преобразует его в цифровой код, который запомичается в регистре 7. ЦАП 8 вновь преобразует этот цифровой код в аналоговое! 567891

Формула изобретения

Составитель А. Ястребова

Редактор А Долинин Техред И Верес Корректор Т Малец

Тираж 424 Подписное

БНI 111(111 Гос .3арственного комитета по н чобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1131Х35, Москва, Ж вЂ”;35, Ра3 гискаи наб., д. 4/5

Г1роивводствснно-водительский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О! з напряжение, которое поступает на первый вход сумматора 9 неинвертирующего. Так как на второй вход сумматора 9 неинвертирующего подается постоянное напряжение (— Е) с выхода источника 11, то на выходе сумматора 9 имеется постоянное напряжение (— AU), т. е. напряжение, равное по величине напряжению с выхода усилителя 4, но обратного знака, Рассмотрим режим измерения потока излучения, в который фотометр переходит под действием сигнала <Открытие затвора». Этот сигнал переводит регистр 7 в режим хранения записанного в него в исходном состоянии цифрового кода, а коммутатор 10 -- в другое состояние, при котором второй вход сумматора 5 и нвертнрующего подключается к выходу сумматора 9 неинвертирующего.

Затвс р 1 открывается под действием сигнала с блока 2 управления. Падающий на чувствительный элемент фотоприемника 3 поток излучения создает на выходе усилителя 4 эквивалентное по величине отрицательное напряжение, просуммированное с напряжением дрейфа AU. Благодаря наличию на втором входе сумматора 5 напряжения дрейфа обратного знака АЦП 6 сцифровывают

"олько напряжение, возникающее под действием потока излучения. Если внешние воздействи я (в ч астности климатические) изменяются, затвор 1 должен периодически закрываться на короткое время для возможности уточнения напряжения — на выходе .;мматора 9 неинвертирующего. Сумматоры и 9 практически не имеют дрейфа нуля, так как нх коэффициент усиления равен 1.

Если АЦП 6 имеет дрейф нуля, то в исходном состоянии фотометра эта составляющая дрейфа нуля также присутствует на выходе сумматора 9 неинвертирующего. В режиме измерения потока излучения она присутст. вует на входе АЦП 6, но имеет противоположный знак, а значит и компенсируется в самом АЦП 6.

Таким образом, достигнутая в данном фотометре более полная компенсация дрейфа нуля (в широком диапазоне температур) позволяет повысить точность автоматического измерения потока излучения, а также расширить динамический диапазон измерения в связи с воэможностью измерения более слабого потока излучения.

Фотометр, содержащий затвор, соединенный с блоком управления, фотоприемник, установленный за затвором и подключенны" к входу усилителя, а также источник оп ного напряжения и коммутатор, отличо с.и4ийся тем, что, с целью повышения точно ти измерений, в него введены последс в.: тельно соединенные инвертирующий сумм:тор, аналого-цифровой преобразователь, регистр, цифроаналоговый преобразователь

25 неинвертирующий сумматор, при этом пе» вый вход инвертирующего сумматора подключен к выходу усилителя, а второй вход— к выходу коммутатора, первый вход которог: соединен с выходом источника опорного напряжения и с вторым входом неинвертирующего сумматора, выход которого подключен к второму входу коммутатора, управляющие входы коммутатора, блока управления и регистра объединены и являются входом управления фотометра, а выход аналого-цифрового преобразователя является выходом фотометра.