Устройство для определения пределов линейности фотоприемников Советский патент 1989 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для автоматизированного определения пределов линейности фотоприемных устройств по освещенности их приемной площадки.

Цель изобретения - повышение про- изводительности измерений.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для определения пределов линейности фотоприемников со- держит образцовое фотоприемное устройство и блок для установки исследуемого фотоприемного устройства 2, оптически связанные с общей оптической системой, состоящей из источника 3-излучения и светоделителя 4, размещенного с возможностью вьщеленил светового потока источника 3 излучения на образцовом фотопри- емном устройстве 1 и на исследуемом фотоприемном устройстве 2, два усилителя 5 и 6, подключенные входами к электрическим выходам образцового и исследуемого фотоприемных устройст 1 и 2, делитель 7, входы которого под ключены к выходам усилителей 5 и 6, управляемое аналоговое запоминающее устройство 8, разностный сумма-тор 9, дифференциатор 10, три компаратора 11-13, логический элемент 2И 14, два ждзпцих мультивибратора 15 и 16 и регистратор 17, при этом выход делителя 7 соединен с входом управляемого аналогового запоминающего устройства 8, с вычитающим входом разност- нргр сумматора 9 и через последовательно включенные дифференциатор 10 и компаратор 11 с первым входом логического элемента 2И 14, второй вход которого подключен к выходу компа- ратора 12, вход которого подключен к выходу усилителя 5 и информационному входу регистратора 17, а выход - через ждущий мультивибратор 16 - к пер

вому -управляющему входу регистратора 17 и к управляющему входу управляемого аналогового запоминающего устройства 8, выход которого подключен к суммирующему входу разностного сумматора 9, выход которого через последовательно включенные третий компаратор 13 и ждущий мультивибратор 15 подключен к второму управляющему входу регистратора 17.

Устройство работает следующим образом.

Общая оптическая система обеспечивает создание равной освещенности на приемных площадках образцового и исследуемого фотоприемных устройств 1 и 2. Это достигается выбором параметров светоделителя 4. Электрические сигналы и, и и, с выходов фотоприемных устройств 1 и 2, согласованные усилителями 5 и 6 с динамическим диапазоном входных сигналов делителя 7, поступают на его входы. Кроме тог выходной сигнал образцового фотоприемного устройства 1 через усилитель 5 поступает на информационный вход регистратора 17 и на вход компаратора 12, порог срабатывания которого устанавливается соответствующим норм нижней границы диапазона линейности (по освещенности) исследуемого фотоприемного устройства . Выходное fiaпряжение делителя 7 U, -гг через

дифференциатор 10 поступает на вход компаратора JJ. В диапазоне линейности исследуемого фотоприемного

и.

устройства 2 отношение

и,

постоянно, на выходе дифференциатора сигнал равен нулю и выход компаратора 11 находится в состоянии логической единицы. Выходные сигналы- компараторов 11 и 12 поступают на логический элемент 2И 14 и ждущий мультивибратор 16, формирующий управляющий импульс по переднему фронту выходного сигнала логического элемента 2 И, нормированной длительности и амплитуды, поступающий в свою очередь на первый управляющий вход регистратора 17, При этом, если фотоприемное устройство 2 линейно в диапазоне ос вещенностей ниже уровня нормы, управление регистрацией осуществляется по переднему фронту перехода компаратора 12 из состояния логического нуля в состояние логической единицы. Если начало диапазона линейности фотоприемного устройства 2 выше зна- чения нормы, то регистрация величины сигнала фотоприемного устройства 1 производится по переднему фронту перехода компаратора 11 из состояния логического нуля в состояние ческой единицы, при этом регистратор зафиксирует значения освещенности, соответствующие нижней границе линейности фотоприемного устройства 2. Кроме этого, выходной сигнал жду- щего мультивибратора 16, поступая на управляющий вход управляемого запоминающего аналогового устройства 8, обеспечивает запоминание выходного сигнала делителя 7, который с выхода ана- логового запоминающего устройства 8 поступает на суммирующий вход разностного сумматора 9, на вычитающий вход которого поступает сигнал непосредственно с выхода делителя 7. В случае постоянства этого отнощения н выходе разностного сумматора 9 ей:- нал близок к нулю и выход компаратор 13 находится в состоянии логического нуля. При нарушении линейности фото- приемного устройства 2 на выходе разностного сумматора 9 возникает сигна и в случае превыщения порога срабатывания компаратора 13 его выход переходит в состояние логической единицы По переднему фронту этого перехода ждущий мультивибратор 15 вьфабатывае импульс, запускающий регистратор 17. При этом регистрируется значение сигнала образцового фотоприемного уст- ройства 1 , соответствзтощее верхней границе линейности исследуемого фотоприемного устройства 2.

Таким образом, при монотонном изменении освещённости приемных пло- щадок фотоприемных устройств J и. 2 регистратор 17 фиксирует начало диапазона линейности исследуемого фотоприемного устройства 2 (или заданное выше нормы границы линейности) и верхнюю границу линейности исследуемого фотоприемного устройства 2.

Устройство может быть использовано как для определения пределов линейности фотоприемника по освещенности при заданном допуске по линейности, так и для автоматизированного допускового контроля линейности фотоприемников (линеен - нелинеен) в заданном диапазоне освещенности, что позволяет его использовать в системе автоматизированного контроля качества фотоприемников. Формула изобретения

Устройство для определения пределов линейности фотоприемников, содержащее образцовое фотоприемное устройство и блок для установки исследуемого фотоприемного устройства, оптически связанные с общей оптической системой, включающей источник илучения, два усилителя, подключенные к электрическим выходам образцового фотоприемного устройства и блока для установки исследуемого фотоприемного устройства, блок деления, входы которого подключены к выходам усилителей, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности измерений, в него введены управляемое аналоговое запоминающее устройство, разностный сумматор, дифференциатор три компаратора, логический элемент 2И и два ждущих мультивибратора, при этом выход блока деления подключен к входу управляемого аналогового запоминающего устройства, к вычитающему входу разностного сумматора и через последовательно включенные дифференциатор и первьш компаратор к первому входу логического элемента 2И, второй вход которого подключен к выходу второго компаратора, вход которого подключен к выходу усилителя образцового фотоприемного устройства и информационному входу регистратора, выход элемента 2И через первый ждущий мультивибратор подключен к первому управляющему входу регистратора и к управляющему входу управляемого аналогового запоминающего устройства, выход которого подключен к суммирующему входу разностного сумматора, выход которого через последовательно включенные

71509620 8

третий компаратор и ждущий мульти- источник излучения общей оптической вибратор подключен к второму управ- системы выполнен с возможностью из- ляющему входу регистратора, причем менения величины его потока.

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для автоматизированного определения нижнего и верхнего пределов линейности фотоприемников по освещенности. Цель изобретения - повышение производительности измерений. Делитель 7 формирует отношение сигналов с выходов усилителей 5 и 6 образцового и исследуемого фотоприемных устройств 1 и 2, на приемные площадки которых попадает возрастающий во времени световой поток от источника 3. При попадании в диапазон линейности сигнал с выхода делителя 7 становится постоянным, а на выходе дифференциатора 10-равным нулю, что приводит к срабатыванию компаратора 11 и логического элемента 2 И 14, запускающего ждущий мультивибратор 16. По переднему фронту ждущего мультивибратора 16 в аналоговом запоминающем устройстве 8 запоминается величина сигнала с выхода делителя 7, а на регистраторе 17 - значение освещенности (сигнал с выхода усилителя 5), соответствующее нижнему пределу диапазона линейности. При изменении освещенности на приемных площадках устройств 1 и 2 в пределах линейности исследуемого устройства 2 сигнал на выходе разностного сумматора 9 меньше заданного порога V₁₃ срабатывания компаратора 13, величина V₁₃ которого определяет величины допустимой нелинейности. При достижении значения освещенности, соответствующего верхнему пределу линейности, сигнал с выхода разностного сумматора 9 превышает порог V₁₃ срабатывания компаратора 13, на выходе которого появляется высокий уровень напряжения. По его переднему фронту срабатывает мультивибратор 15, формирующий импульс, по которому происходит запоминание в регистраторе 17 значения освещенности в этот момент времени, соответствующего верхнему пределу линейности устройства 2. 1 ил.