Фотометр Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для измерения интенсивности светового потока. Один из известных фотометров соде жит последовательно соединенные источник опорного напряжения, выходной сумматор, операционный усилитель с фоторезисторами во входной цепи и в цепи отрицательной обратной связи и выходной сумматор (1j. Недостатком этого фотометра является ограниченная точность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фотометр, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения, входной сумматор, операционный усилитель с фоторезисторами во вхо ной цепи ив цепи отрицательной обратн связи и выходной сумматор-, второй вход которого связан с выходом входного сумматора, а также второй операционный усилитель с фоторезисторами в аналогичных цепях, выход которого связан с тертьим сумматором C2j. Недостатком известного фотометра является ограниченная точность. Цель изобретения - повышение точностй, Для достижения указанной цели в известный фотометр, содержащий последовательно соединенные источник опорного напряжения входной сумматор, операционный усилитель с фоторезисторами во входной цепи и в цепи отрицательной обратной связи и выходной сумматор, второй вход которого связан с выходом входного сумматора, а также второй операционный усилитель с фоторезисторами в аналогичных цеплх, вход которого связан с третьим сумматором, дополнительно введен четвертый сумматор, выход которого связан с фоторезистором второго операционного усилителя, один вход - с выходом второго операционного усилителя, а второй вход - с вторым входного сумматора

и с выходом третьего сумматора, второй вход которго связан с выходом первого операционного усилителя.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источник опорного напряжения 1, входной сумматор 2, операционный усилитель 3 с фоторезисторами и 5f сумматоры 6-8 и операционный усилитель 9 с фоторезисторами 10, Т1.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии светового потока на фоторезисторы 5 и 11 их сопротивления изменяются пропорционально интенсивности воздействия. Та как фоторезисторы 4 и 10 имеют постоянную засветку, то соответственно вариг.ции сопротивлений фоторезисторов 5 и 11 изменяются коэ(х41ициенты передач операционных усилителей и значение выходного напряжения устройства. Математическое выражение зависимости выходного напряжения измерителя имеет вид дробной функции, членами которой являются коэффициенты передач сумматоров и характеристики фоторезисторов. Величины коэффициентов передач, линеаризующие зависимость выходного напряжения, можно получить расчетным путем и установить с помощью переменных резисторов. Предложенное устройство осуществляет с нулевой погрешностью линеаризацию характеристики фоторезистора, которая аппроксимирована рациональной дробью с полиномами второго порядка в числителе и знаменател.е. Точность преобразования светового потока в напряжение в данном случае определяется точностью приближения реальной характеристики датчика указанной дробью. Фоторезисторы и 10 служат для компенсации температурной погрешности. Компенсация происходит за счет того, что фоторезисторы i и

10 находятся в тех же условиях эксплуатации, что и пять, одинннадцать, но включенные в разные точки схемы, а также за счет выбора уровня засветки и значений коэффициентов передач сумматоров.

Данное изобретение позволяет повысить линейность характеристики преобразования свето вого потока в выходное напряжение либо без снижения точности преобразования расширить диапазон измерения.

Формула изобретения

Фотометр, содержащий последова|тельно соединенные источник опорного напряжения, входной сумматор, операционный усилитель с фоторезисторами во входной цепи и в цепи отрицатель ной обратной связи и выходной сумматор, второй вход которого связан с выходом входного сумматора, а также второй операционный усилитель с фоторезисторами в аналогичных цепях, выход которого связан с третьим сумматором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в него дополнительно введен четверты сумматор, выход которого связан с фоторезистором второго операционного усилителя, один вход - с выходом второго операционного усилителя, а второй вход - с вторым входом входного суммстора и выходом третьего сумматора, второй вход которого связан с выходом первого операционного усилителя.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР If 638852, кл. G 01 J , 1978.

2.Авторское свидетельство (ГССР

по заявке ff ,кл.С 01 J lA 1979(прототип).