Стабилизированный источник светового потока

 

с "а,э.. тлл

3I53I3

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13.11.1970 (¹ 1403567, 24-7) с присоединен|ием заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 02.ХП.1971

МПК Н 05b 39/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.32;535.241.33:

621 316 79(088 8) Авторы изобретения

И. Я. Брейдо, Е, В. Ковалев и Н. М. Трубицын

Заявитель

СТАБИЛИЗИРОВАННЪ|й ИСТОЧНИК СВЕТОВОГО ПОТОКА

Предлагаемый источник светового потока предназначен для калибровки промышленных установок (фотометров, спектрофотометров, к»лориметров и т. д.) для спектральных измерений, исследований параметров электроннолучевых трубок, фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей и электронно-оптических преобразователей.

Известен стабилизированный источник светового потока с лампой накаливания, расположенной перед оптическим выходным окном и питаемой от регулируемого источника питания, содержащий цепь фотоэлектрической обратной связи, обеспечивающей автоматическую стабилизацию светового потока в плоскости указанного окна.

Цель изобретения — одновременное автоматическое поддержание постоянства заданной цветовой температуры источника.

Поставленная задача решается путем применения дополнительной цепи фотоэлектрической обратной связи, в которую введены светофильтр, выделяющий красную и синюю составляющие спектра, и измеритель отношения электрических сигналов, пропорциональных этим составляющим.

В основу изобретения положен закон смешения Вина: где A=2846 мр . град.

5 Длина волны, соответствующая максимуму излучательной способности полного излучателя, обратно пропорциональна его абсолютной температуре. Следовательно, из-за изменения температуры нити накала распределение интенсивности излучения по спектру изменяется.

Исходя из того, что для любого излучени» со сплошным спектром функция спектральной интенсивности лучистого потока имеет максимум, и этот максимум для теплового излучателя смещается в сторону коротких волн прп повышении температуры излучаемого тела, можно на основании сопоставления интенсивностей излучения на граничных частотах заданного спектра судить об изменениях цветовой температуры.

Упомянутая цепь фотоэлектрической обратной связи, служащая для регулирования цветовой температуры, поддерживает заданный спектральный состав излучения, наблюдал за постоянством отношения интенсивностей излучения на граничных частотах заданного спектра; величина этого отношения полностью кар а ктеризует цветовую темпер атуру.

Сигналом, величина которого пропорцисзО нальна отношению интенсивностей излучения

315313

45

50 на граничных частотах, управляется подводимая к лампе накаливания электрическая мощность, и таким образом поддерживается нужная цветовая температура.

На чертеже изображена структурная схе ма предлагаемого стабилизированного источника света.

В цепь фотоэлектрической обратной связи, автоматически регулирующей световой поток лампы 1 накаливания, установленной перед выходным оптическим окном 2 и питаемой от регулируемого источника 8 питания, входя г модулятор 4, фотоэлектрический датчик 5 ycIIлитель 6, система 7 управления и реверсивным исполнительный двигатель 8. При изменении по каким-лиоо причинам светового потока лампы освещенность в плоскости оптического выходного окна 2 поддерживается постоянной путем изменения расстояния между лампой и плоскостью оптического выходного окна.

В цепь фотоэлектрической обратной связи, регулирующей цветовую температуру, входят модулятор 9 со светофильтром, фотоэлектрический датчик IU, избирательный усилитель 11, фазовый детектор 12, генератор 18 опорного сигнала, измеритель 14 отношения, усилитель

15 постоянного тока с регулирующим элементом и источник 8 питания лампы 1 накаливания.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток, излучаемый лампой 1 накаливания, поступает на оптическое выходное окно 2 и на модуляторы 4 и 9. Модуляция светового потока необходима для повышения помехоустойчивости, точности и обеспечения во"можности работы при обычном комнатном освещении.

В контуре регулирования светового потока промодулироваппый световой сигнал попадает на фотоэлектрический датчик 5, который преобразует световой поток в пропорциональный ему электрический сигнал, усиливающийся усилителем б, и поступает на систему 7 управления. Система 7 управления преобразует усиленный сигнал с помощью исполнительного реверсивного двигателя 8 в механическое перемещение лампы накаливания относительно оптического выходного окна 2. При увеличении по каким-либо причинам освещенности в плоскости оптического выходного окна, система 7 управления вырабатывает команду на удаление лампы от плоскости оптического выходного окна, а при уменьшении силы света— на приближение.

В контуре регулирования цветовой температуры модулятор 9 снабжен светофильтрами для выделения составляющих спектра (красной и синей). После модулятора сигнал поступает на фотоэлектрический датчик 10, электрические сигналы с выхода которого усиливаются усилителем 11. После усиления сигналы, пропорциональные красной и синей составляющим спектра, поступают на фазовый детектор 12, опорное напряжение для которого подается с генератора 18 опорных напряжений. С фазового детектора 12 сигналы, пропорциональные двум составляющим спектра, поступают па измеритель 14 отношс1шя. С его

«bIxoza напряжение, величина которого пропорциональна отношению красной и синей составляющих спектра, поступает на уcII;IHTcль

15, С выхода усилителя сигнал поступает на источник 8 питания, изменяющий подводимую к лампе 1 накаливания электрическую мощность, а, следовательно, и цветову1о температуру.

Предположим, что частотный спектр излу IcHIIH сместился в сторону коротких волн по причине изменения в структуре нити накала лампы (а следователыю, изменения омическо- го сопротивления нити накала), Тогда интенсивность излучения, соотвстствуюн1ая синей составляющей спектра, возрастет, а интенсивность излучения, соответству!О1цая красной составляющей, — умепьш1п.ся, I! напряжение, пропорциональное отношению двух составляющих (красной и синей), поступающее с измерителя отношения на источник питания лампы, также уменьшится, а, следователыю, уменьшится и подводимая к лампе электри Icская мощность, и пропорционально сй уменьшится температура нити накала. В ито е спектр излучения сместится в сторону длинП 61Х ВОЛ П.

Противоположное воздействие и а объс1;т регулирования происходит при смещении спектра в сторону дли1шых волн.

Таким образом. в результате одновременного действия двух цепей фотоэлектри !Сской обратной связи, осуществляется поддержани. цветовой температуры на заданном уровне и одновременная стабилизация величины и компенсации изменения светового потока в плоскости оптического выходного окна устройства, Предмет изобретения

Стабилизированный источник светового 110тока, содержащий лампу накаливания, уста повленпую перед оптическим выходным окном и питаемую от регулируемого источника питания, и цепь фотоэлектрической обратной связи, обеспечивающей автоматическую стабилизацию светового потока в плоскости указанного оптического окна, отличп1оцийс» тем, что, с целью одновременного автоматического поддержания постоянства заданной цветовой температуры источника, применена дополнительная цепь фотоэлектрической обратной связи, в которую введены светофильтр, выделяющий красную и синюю составляющие спектра, и измеритель отношения электри 1еских сигналов, пропорциональных этим составляющим.

315313

Составитель Л. Сольц

Редактор В. В. Фельдман Техред 3. Н. Тараненко Корректор О. С. Зайцева

Заказ 441,, 1808 Изд. Мв 1239 Тираж 478 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»