Фотометр Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для точного измерения малых количеств энергии излучения. По основному авт.св. № 685933 известен фотометр содержащий ФЭУ с электронным модулятором, источник питания, трансформатор, входом чере разделительный конденсатор включенный между промежутком анод-динод ФЭ а одним выходом через частотный детектор подключенный к регистрирующему прибору, согласующий блок, через который второй выход трансформатора связан с электронным модулятором ФЭУ 1. Недостатком известного фотометра являются ограниченные чувствительность и точность. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности. Указанная цель достигается тем, что в известный фотометр, содержащий ФЭУ с электронным модулятором, источник питания, трансформатор, од выходная обмотка которого через согласующий блок связана с электрон ный модулятором ФЭУ, другая - с пос ледовательно включенными частотным детектором и регистрирующим.прибором, а вход через разделительный конденсатор включен между промежутком анод-динод ФЭУ, введены автогенератор с полевым транзистором и последовательным колебательным контуром, состоящим из пьезорезонатора, варикапа и катушки индуктивности, усилитель с емкостной обратной связью и управляемым резистором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный параллельно промежутку анод-динод ФЭУ, смеситель, опорный генератор и фильтр частоты биений, причем катушка индуктивности включена между общей шиной устройства и катодом варикапа, анод которого соединен с динодом ФЭУ, обкладкой пьезоэлектрического резонатора и через разделительную цепь, состоящую из резистора и катушки индуктивности, с управляющим электродом управляемого резистора в цепи отрицательной обратной связи усилителя, вторая обкладка пьезоэлектрического резонатора соединена с затврром полевого транзистора автогенераторного измерителя, выход которого подсоединен к первому входу смесителя, ко второму входу которого подключен выход опорного генератора, а выход смесителя

соединен со входом фильтра частоты биений, к выходу которого подключен вход трансформатора.

На чертеже изображена структурная схема фотометра.

Устройство содержит ФЭУ 1, источник питания 2, электронный модулятор 3, автогенератор 4, отрицательную емкость 5, опорный кварцевый автогенератор б, смеситель 7, фильтр частоты биений 8, трансформатор 9, частотный детектор 10 и регистрирующий прибор 11 ..

Автогенераторный измеритель 4, выполненный по схеме с емкостной связью и пьезокварцевым резонатором с последовательным управлением его частотой в цепи возбуждения, содержит полевой транзистор 12, пьезокварцевый резонатор 13, варикап 14 и катушку индуктивности 15, образующие совместно с промежутком анод-динод 1 колебательный контур в цепи возбуждения автогенератора, р езисторы 17, 18, обеспечивающие подачу напряжения смещения на затвор полевого транзистора, конденсатор 19 в цепи обратной связи, резистор 20 и конденсатор 21, образующие цепь автосмещения и переходной конденсатор 22.

Отрицательная емкость, выполненная на усилителе 23 и подключенная через конденсатор 24, содержит конденсатор 25, осуществляющий обратную связь, управляемый резистор 26 и конденсатор 27, образующие цепь дополнительной отрицательной обратной связи. Резистор 28 и катушка индуктивности 29 включены в цепи управляющего электрода управляемого резистора .

Устройство работает следующим образом.

До измерения потока излучения отрицательная емксоть 5 настраивается так, чтобы общая емкость промежутка анод-динод 16,варикапа 14 и отрицательный емкости 5 совместно с конденсатором 24 соответствовала условиям, блргзким к начальной расстройке контура в цепи затвора автогенераторного измерителя 4. Начальная расстрока выбирается ниже частоты последовательного резонанса пьезокварцевого резонатора 13. Опорный автогенератор 6, стабилизированный кварцем, настраивается на частоту измерительного автогенератора 4. Сигналы автогенераторов 4, б через конденсаторы подаются на смеситель 7, а затем через фильтр частоты биений 8 на первичную обмотку трансформатора 9. При одинаковой настройке автогенераторов частота биений на выходе фильтра низкой частоты равна нулю.

При измерении потока излучения протекание тока через ФЭУ приводит к изменению величины комплексного сопротивления анод-динода 16, а также.

к уменьшению величины напряжения на диноде ФЭУ и аноде варикапа 14. Вследствие этого уменьшается напряжение смещения на варикапе 14 и на управляющем электроде управляемого реJ зистора 26 в цепи отрицательной обратной связи отрицательной емкости 5. Емкость варикапа уменьшается, а величина отрицательной емкости изменяется, способствуя общему резкому

Q уменьшению емкости параллельной цепи 16, 14, 15, 5, которая служит для последовательного управления частотой пьезокварцевого резонатора 13. Частота автогенератора 4 уменьшается и на выходе фильтра низкой частоты 8

5 появляется сигнал биений, подаваемый на входную обмотку трансформатора 9. Низкочастотный сигнал с одной из выходных обмоток трансформатора 9 подается на вход согласующего блока 3

0 и далее на модулирующие электроды ФЭУ, а со второй выходной обмотки сигнал подается на частотный детектор 10, к выходу которого подключен регистрирующий прибор 11. Изменение величины измеряемого потока излучения, в итоге, приводит к изменению частоты биений.

Использование резистивных свойств промежутка анод-динод ФЭУ для управ- ления варикапом и отрицательной емкостью, включенными в частото-задающий контур с пьезорезрнатором с последовательным управлением частотой, а также осуществление модуляции тока ФЭУ низкочастотным сигналом позволяют значительно увеличить чувствительность устройства.

Данное изобретение позволяет снизить погрешности, связанные с влиянием темнового тока ФЭУ, что способствует увеличению чувствительности и точности измерений.

Формула изобретения

Фотометр по авт. св. № 685933, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, в него дополнительно ввел дены измерительный автогенератор с полевым транзистором и последовательным колебательным контуром, состоящим из пьезоэлектрического.резонатора, варикапа и катушки индуктивности, усилитель с емкостной обратной

связью и управляемым резистором в

цепи отрицательной обратной связи, подключенный параллельно промежутку анод-динод ФЭУ, смеситель, опорный генератор и фильтр частоты биений,

причем катушка индуктивности включена между общей шиной устройства и катодом варикапа, анод которого соединен с динодом ФЭУ, обкладкой пьезоэлектрического резонатора и через

разделительную цепь , состоящую из