Фотометр Советский патент 1977 года по МПК G01J1/10 

I

Изобретение огноснгся к области фотом& рии в может гь использовано в фотомет рическнх следгацшс системах и приборах ан литического контроля.

Известны фотометры с попеременной по дачей измеряемого и эталонного световых потоков на один фотоприемннк, в . которых производится их уравнивание с помощью оптического ослабителя . Недостач. ком таких фотометров является низкая точность измерений и быстродействия.

Из известных фотометров, наиболее близким по технической сущности к изобретению ввл51ется фотометр, содержащий фотоприе ник, усилитель, фазошлй Детектор, вход ко юрого соединен с выходом усилителя, индикатор, подключенный к выходу фазового детектора, и источник света, оптически свяаанный с фотоприемиаком (3. С помошью электромеханического модулятора на фото. приемник поочередно посылаются измеряемый и эталонный световой поток «отисточпика света. Переменный фотоэпектрический сигнал усиливается, детектируется фазовым Детектором и подается на источник света,

в результате чего происходит уравновешивание обоих световых потоков и обеспеч ваются высокие метрологические характеристики. Недостатками фотометра являются низкая надежность и сложность конструкции, вызванные наличием электромеханического модулятора.

Цель изобретения - повышение надежносзти и упрошение конструкции фотометра.

Это достигается тем, что в известный фотометр содеумсаший фотоприемиик, усилитель, фазовый детектор, вход которого соединен с выходом усилителя, индикатор, пог ключенный к к 1ходу фазового детектор а, и источник света, опти«юски связанный с ф& топртемником, введены резвсторный делитель, два ключа и генератор управляющего напряжения, причем вход резисторного делителя соединен с выходом фотоприемника, а

выход - со входом усилителя, один из КЛ1О.

чей подключен к одному аэ резисторов резисторного делителя, вход второго ключа соединен с выходом фазового детектора, выход второго ключа - с источником света, а управляииие входы ключей в фазового детектора совюгае 1ы с выходами генератора управляюшего напряжения. На чертеже приведена схема предлагаемого фотометра. Фотометр содержит фотопрнемннк 1, х выходу котврого подключен резисторный де литель, СОСТОЯЩЕЙ иэ резисторов 2 и 3, к одному Ез которых подключен ключ 4. К выходу резисторного делителя подключены последовательно соединенные усилитель 5, ,1й детектор 6 и индикатор 7, выход фазового детектора 6 соединен со входом ключа 8, выход, которого подключен к ис точнику 9 света. Управляющие входы ключей 4 я 8 и фаэокого детектора 5 соедв иены с шлходамн генератора 1О управля. шегю ,, Фото1. работает следукядим образом. ФотаириемкЕ.1 1 освещается постоянным нэмеряеко м световьгм потоком Р и свето вым потоком Ф от источника 9 света. Све товой поток Ф модул фоеан периодическим замыканзшм и размыканием ключа 8 управ ляемого от генератора 10 управляющего напряжения, таквм образом, что сугммарный световой поток ф равен: ф,ф.((&;п Дt) , где - амплитудасветового потока, Д - частота модуляции, t - время, 3{{аковая функиия, i Синхронно с ключом 8 работает ключ 4 перноаически заь лсакяяий резистор 2 дели , причем замкнутому состоянию ключа 4 соответствует разомкнутое состояние клю ча 8, т.е. коэффищиент терепачи делителя Кдел.Р«евн: Ь К ЬК sigw(siM At) дел 22 Здесь Ц - коеффициент деления иапр5оке якя на резисторах 2 и 3. В результате сигнал U.g на выходе делителя равен; Чел.3- «Аед 1 Ч ° + (-К)фЛ-&ё( , где 3 - крутизна преобразователя,фотопривмиика. Этот сигнап усиливает усилитель 5 и Детектирует фазовый детектор 6, работающий синхронно и сннфазно с ключами 4 я 8. В результате на выходе фазового де тектора 5 образуется постоянное напряжение Lfgj,,. ,о(1-к)Ф,) Через Kg обозначен общий коэффициент передачи приемно-усилительного тракта отометра. Но величина светового потока ропорциональна выходному напряжению Ugy некоторым коэффициентом преобразованияр с,-/3,хг(2) оэтому подставив (2) в (l) найдем, что ыходное напр5 жение поступающее на индиатор 7, равно: М1-«) Из выражения (З) видно, что выходной сигнал фотометра пропорционален измеряемому световому потоку Ф причем при бокой отрицательной обратной связи ) он не зависит от передачи прнемно регистрирующего тракта и, следовательно, от ее нестабильности. Таким образом, предлагаемый фотометр сохраняет свойственные фотометрам с оптической обратной связью высокие метрологические характеристики и позволяет исключить электромеханический модулятор, что позволяет повысить надежность и упростить конструкцию фотометра. Формула изобретения Фотометр, содержащий фотоприемник, усилитель, фазовый детектор, вход которого сое динен с выходом усилителя, индикатор, подключенный к выходу фазового детектора, и источник света, оптически связанный с фотоприемником, отличающийся тем, что с целью поклшения надежности н упрощения конструк1щи, в него введены резисторный делитель, два ключа и генера тор управляющего напряжения, причем вход резисторного делителя соединен с обходом фотоприемникн, а выход - со входом усилителя, один из ключей подключен к одному . из резисторов резисторного делителя, вход второго ключа соединен с выходом фазового детектора, илход J второго ключа - с источником света, и i управляклдие входы клК. чей и фазового детектора соединены с выходами генератора управляющего напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Чечик Н. О, а др. Электронные умножители Гос. тexниJ8:o-тeopeтичecкoй литературы, 1954,с, 216. 2,Зайдель А. Н. и др. Техника и практика спектроскопии , М.,-Наука 1972, с. 321. 3,Новицкий П. В. Электрические из;иврения неэлектрических величин Л., Энергия, 1975, с. 452.