Способ измерения светового излучения и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к технике измерений светового излучения и может найти применение в области спектроскопии, в частности для измерения световых потоков с высоким амплцтуд- ным разрешением.

Целью изобретения является повышение точности измерений светового излучения ,Иа чертеже изображена.схема устройства для реализации предложенного способа.

Устройство включает источник 1 питания, дополнительного источни :а излучения, дополнительный источник 2 излучения (например, светодиод АЛ 310), -светоделитель 3, фотоприемник 4 дополнительный фотоприемник 5, из- меритель 6 разности двух сигналов (например, вольтметр 67-23), источни

7измеряемого излучения, экран 8. Фотоприемниками в обоих каналах являются, например,кремниевые фотодиоды SP-103.

Измерение светового излучения осзтцествляется следутощим образом.

Экран 8 перекрывает измеряемое излучение, а измерителем 6 регистрируется разность сигналов uV обоих фотоприемников 4 и 5, причем интенсивность излучения дополнительного источника 2 света посредством регу- .пировки тока источника 1 выбирается таким, чтобы сигнал фотоприемника 4 и дополнительного фотоприемника 5 удовлетворяли условию, указанному в формуле изобретения, что обеспечивае наиболее широкий динамический диапазон измеряемого излучения и наиболее полную компенсацию дрейфа, зависящего от уровня сигнала. Сигналы с выходов обоих фотоприемников при этом посредством выбора коэффициента пропускания светоделителя 3 делают равными с точностью не менее 10%, Для получения отсчета измерителя 6, соответствующего интенсивности измеряемого излучения, сигналы обоих фотоприемников уравнивают с погрешностью не превышающей norpemHoctb измерителя 6 (например, с помощью оптическог клина); В этом случае разность сигналов uVj, при закрытом источнике 7 равна Нулю. После измерения Vj экра

8открывают и снова измеряют разность сигналов uV фотоприемников. Тогда и;шеряемая интенсивность 1 светового излучения равна

Г С uV - iV)/K, ,

где К - коэффициент чувствительности фотоприемпика 4.

Измерения величин и uV можно проводить и в обратной последовательности.

Погрешность измерений света с помощью предложенного устройства определяется флуктуациями и дрейфом величины 4 Уд, представляющей собой уровень отсчета измеряемой интенсивности излучения. При реализации способа измерения в течение 6 ч показали, что дрейф величины U V (К,Т - . - ) 3g (К - коэффициент чувствительности фотоприемника 5, R-и Т - соответственно коэффициент отражения и прО 7ускания светоделителя 3, о интенсивность излучения дополнительного источника света) не превышал

± 5-10 В при величине сигнала с детектора 5«10 В, а флуктуации uV не наблюдалось.

Таким образом, долговременная от- носит(2льная погрешность однократных

(без статического усреднения) измерений света согласно изобретению не превьшшет i5 -10 .

орму ла изобретения

0

0

1. Способ измерения светового излучения, при осушествлении которого направляют измеряемое излучение на . фотоприемник и одновременно направляют

на фотоприемник излучение дополнительно- 5 го источника света,о тличающийся тем,что с цепко повьшения точности измерений „направляют часть излучения дополнительного источника света на дополнительный фотоприемник, измеряют разность сигналов uV обоих фотопри- емникон в один и тот же момент времени j перекрывают измеряемое излучение, измеряют разность сигналов uVg обоих фотоприемников в один -и тот же момент - времени, а интенсивность измеряемого светового, излучения определяют из выражения

50

(uV - Л V.)/K,

где К - коэффициент чувствительности фотопркемника к интеисивности излучения,

причем интенсивность излучения ..юпоа- 55 нительного источника света выбирают таким образом, чтобы фототок дополнительного фотоприемника, а также cyi-сма максимального фототока, создавае3

мого в фотоприемнике измеряемым излучением, и фототока, создаваемог в фотоприемнике дополнительным источником света, бьши равны максималному фототоку соответствующих фотоприемников в линейном режиме,

2. Устройство для измерения светового излучения, содержащее фотоприемник, оптически связанный с источником измеряемого излучения, а также с дополнительным источником света, регистрирующее устройство, соединенное с фогоприемником, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно допол7 ®-./

нительно содержит светоделитель, дополнительный фотоприемник и экран, снабженный механизмом фиксации на оптической оси, соединяющей источник измеряемого излучения и фотоприемник, и вне ее, светоделитель расположен на оптической оси между фотоприемником и дополнительным источником све- та, дополнительный фотоприемник оп-

тически связан с дополнительным источником света через светоделитель, при этом выход дополнительного фотоприемника соединен с регистрирующим устройством, в качестве которого используют измеритель разности двух сигналов.

г

и

Способ измерения светового излучения и устройство для его.осуществления относится к технике измерений светового излучения и может найти применение в области спектроскопии, в частности для измерения световых потоков с высоким амплитудным разрешением. С целью повышения точ- ности измерений направляют часть излучения дополнительного источника света на дополнительный фотоприемник, измеряют разность сигналов iV обоих фотоприемников в один и тот же момент времени, а интенсивность измеряемого светового излучения определяют из выражения 3 ( iV - AVg ) / К, где К - коэффициент чувствительности фотоприемника к интенсивности излучения, причем интенсивность излучения . дополнительного источника света выбирают таким образом, чтобы фототек дополнительного фотоприемника, а также сумма максимального фототока, создаваемого в фотоприемнике измеряемым излучением, и фототока, создаваемого в фотоприемнике дополнительным источником света, были равны максимальному фототоку соответствующих фотоприемников в литейном режиме. 2 с.п. ф-лы.1 ил. i (Л to to

Редактор М.Келемеш

Сосавитель В.Калечиц

Техред О.Гортвай Корректор А.Ференц

Заказ 1603/47 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ПГШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4