Устройство для измерения оптической плотности Советский патент 1984 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к технике фотометрирования и может найти применение в прецизионных быстродействующих системах обработки изображений. Известны устройства для измерени оптической плотности (коэффициента пропускания) образца, которые для компенсации нестабильности источник света содержат измерительный и опор ньй фотоприемники, выходы которых подключены к функциональному преобр зователю, формирующему отношение -(логарифм отношений) сигналов изме рительного и опорного каналов щ. Однако в этих устройствах измене ние интенсивности источника света н приводит к смещению результата измерений, но влияет на величину случайной ошибки, вызванной дробовыми шумами фотоприемников, зависящими от интенсивности источника, а нестабильность коэффициентов усиления каналов снижает точность измерения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство Для измерения оптической . плотности, содержащее основной источник света, оптически связанный через полупрозрачное зеркало с двумя фотоумножителями измерительного и опорного каналов, с которыми опти чески связан непосредственно опорны источник света, логарифмический пре разователь, выход которого подключе к входам сумматора и запоминающего устройства, выход которого соединен с вторьм входом сумматора, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления, два других выхо да которого соединены с управляющим входами обоих источников света L2j. Недостатком известного устройства является увеличение ошибки измерения, вызванной дробовыми шумами ФЭУ, с уменьшением интенсивности основного или опорного источников света и, следовательно, необходимость выбора полосы пропускания измерительного и опорного каналов, обеспечивающей необходимую точность измерений при минимально возможных интенсивностях источников света, что приводит к снижению быстродейст вия устройства. Цель изобретения - повьш1ение точ ности и быстродействия измерений. Цель достигается тем, что в устр ство для измерения оптической плотности. Содержащее основной источник света, оптически связанный через полупрозрачное зеркало t двумя фотоумножителями измерительного и опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорный источник света, логарифмический преобразователь, выход которого подключен к входам сумматора и запоминающего устройства, выход которого соединен с вторь1м входом сумматора, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления, два других выхода которого соединены суправляющими входами обоих источников света, введены два интегратора и компаратор с источником опорного напряжения, причем сигнальные входы интеграторов соединены с выходами соответствующих фотоумножителей, управляющие входы инТеграторов соединены с устройством управления, выход интегратора измерительного канала подключен к входу логарифмического преобразователя, выход интегратора- опорного канала подключен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен к входу устройства управления. На чертеже показана схема устройства. Устройство содержит основной ис- точник света 1, оптически связанный через полупрозрачное зеркало 2 с двумя фотоумножителями 3 и 4 измерительного и опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорньй источник света 5, логарифмический преобразователь 6, выход которого подключен к входам сумматора 7 и запоминающего устройства 8, выход которого соединен с вторым входом сумматора 7, а управляющий вход с одним выходом устройства управления 9, два других вьЬсода которого соединены с управляющими входами обоих источников света 1 и 5, два интегратора 10 и 11 и компаратор 12, с источником опорного напряжения 13, причем сигнальные входы интеграторов 10 и 11 соединены с выходами соответствующих фотоумножителей 3 и 4, управляющие входы интеграторов 10 и 11 соединены с устройством управления 9, выход интегратора 11 измерительного канала подключен к входу логарифмического преобразователя 6, выход интегратора 10 опорного канала подключен к одному из входов компаратора 12, второй вход которого соединен, с источником опорного напряжения 13, а выход подключен к входу устройства управления 9. Конт ролируемый образец 14 устанавливается перед фотоумножителем 4. Устройство работает следующим образом. Измеряемый образец 14 вводится между полупрозрачным зеркалом 2 и измерительным ФЭУ-4. В исходном состоянии источники света 1 и 5 выключены, интеграторы 10 и 11 сброшены. При поступлении сигнала Измерение в уст ройство управления 9 основной источник света 1 включается и сигналы опор ного 3 и измерительного 4 ФЭУ интегри руются соответственно интеграторами 10 и 11 до тех пор, пока вьосодной сигнал интегратора 10 не достигнет значения U. В этот момент компаратор 12 подает сигнал в устройство управления 9, которое выключает основной источник света 1, а на выходе логарифмического преобразователя 6 формируется сигнал Ui egK 4e :iult)dttD, о 11 5-4 гдеЗц(1)- интенсивность основного источника света/Г, а Тц - интервал интегрировани.1, задаваемый опорным каналом в режиме измерения. Сигнал U заносится в запоминающее устройство 8, интеграторы 10 и 11 сбрасываются, включается опорный источник света 5, и цикл интегрирования повторяется, в результате чего на выходе логарифмического преобразователя 6 формируется сигнал U,- gKu+6 3,.a)c)i, о гдeJ|(lt)- интенсивность опорного источника света 5, Тц - интервал интегрирования в режиме калибровки , а на , выходе сумматора 7 - разность Uy-Ut D поскольку 1 t oJi4it)) ол Изобретение позволяет повысить точность измерений и расширить полосу ча,стот регистрируемых сигналов за счет повьпиения быстродействия. Устройство может быть использовано в биологических, металлографических, кристаллографических исследованиях.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ, содержащее основной источник света, оптически связанный через полупрозрачное зеркало с двумя фотоумножителями измерительного и опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорный источник света, логарифмический преобразователь, выход которого подключен к входам сумматора и запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления, два других выхода которого соединены с управляющими входами обоих источников света, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены два интегратора и компаратор с источником опорного напряжения, причем сигнальные входы интеграторов соединены с выходами соответствующих фотоумножителей, управляющие входы интеграторов соединены с устройством управления, выход интегратора измери- i тельного канала подключен к входу логарифмического преобразователя, ш выход интегратора опорного канала подключен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен к входу устройст- ва управления.