Устройство для измерения оптической плотности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ОБРЕТ ОПИСАН ЕЛЬСТВ БЖО 4 г 7. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ(71) Институт автоматики и электромет. рии СО АН СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9685932, кл. Ц 01 3 1/44, 1979.2. Авторское свидетельство СССР 9596835, кл. Ц 01 5 1/44, 1978 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ, содержащее основной источник света, оптически связанный через полупрозрачное зерка ло с двумя фотоумножителями измерительного и опорного каналов, с кото рыми оптически связан непосредственно опорный источник света, логарифмический преобразователь, выход которого подключен к входам сумматора и запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входомсумматора, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления,два других выхода которого соединеныс управляющими входами обоих источников света, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии быстродействия, в него введены дваинтегратора и компаратор с источником опорного напряжения, причемсигнальные входы интеграторов соединены с выходами соответствующих фотоумножителей, управляющие входы интеграторов соединены с устройством управления, выход интегратора измерительного канала подключен к входулогарифмического преобразователя,выход интегратора опорного каналаподключен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединенс источником опорного напряжения,а выход подключен к входу устройства управления.1103085 Изобретение относится к технике Фотометрирования и может найти применение в прецизионных быстродействующих системах обработки изображений. 5Известны устройства для измерения оптической плотности (коэффициента пропускания) образца, которые для компенсации нестабильности источника света содержаТ измерительный и опорный фотоприемники, выходы которых подключены к функциональному преобразователю, формирующему отношение (логарифм отношений) сигналов измерительного .и опорного каналов 111.Однако в этих устройствах изменение интенсивности источника света не приводит к смещению результата измерений, но влияет на величину случайной ошибки, вызванной дробовыми 20шумами фотоприемников, зависящимиот интенсивности источника, а нестабильность коэффициентов усиленияканалов снижает точность измерения.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство Для измерения оптической .плотности, содержащее основной источник света, оптически связанныйчерез полупрозрачное зеркало с двумя фотоумножителями измерительногои опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорныйисточник света, логарифмический преобразователь, выход которого подключенк входам сумматора и запоминающегоустройства, выход которого соединенс вторым входом сумматора, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления, два других выхода которого соединены с управляющимивходами обоих источников света 2,Недостатком известного устройства является увеличение ошибки измерения, вызванной дробовыми шумами 45ФЭУ, с уменьшением интенсивностиосновного или опорного источниковсвета и, следовательно, необходимость выбора полосы пропусканияизмерительного и опорного каналов,обеспечивающей необходимую точностьФизмерений при минимально возможныхинтенсивностях источников света,что приводит к снижению быстродействия устройства.55Цель изобретения - повышение точности и быстродсйствия измерений.Цель достигается тем, что в устрой.ство для измерения оптической плот 2ности, содержащее основной источник света, оптически связанный через полупрозрачное зеркало с двумя фотоумножителями измерительного и опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорный источник света, логарифмический преобразователь, выход которого подключен к входам сумматора и запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления, два других выхода которого соединены с управляющими входами обоих источников света, введены два интегратора и компаратор с источником опорного напряжения, причем сигнальные входы интеграторов соединены с выходами соответствующих Фотоумножителей, управляющие входы интеграторов соединены с устройством управления, выход интегратора измерительного канала подключен к входу логарифмического преобразователя, выход интегратора. опорного канала подключен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен к входу устройства управления.На чертеже показана схема устройст ва.Устройство содержит основной ис точник света 1, оптически связанный через полупрозрачное зеркало 2 с двумя фотоумножителями 3 и 4 измерительного и опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорный источник света 5, логарифмический преобразователь 6, выход которого подключен к входам сумматора 7 и запоминающего устройства 8, выход которого соединен с вторым входом сумматора 7, а управляющий вход - с одним выходом устройства управления 9, два других выхода которого соединены с управляющими входами обоих источников света 1 и 5, два интегратора 10 и 11 и компаратор 12, с источником опорного напряжения 13, причем сигнальные входы интеграторов 10 и 11 соединены с выходами соответствующих фотоумножителей 3 и 4, управляющие входы интеграторов 10 и 11 соединены с устройством управления 9, выход интегратора 11 измерительного канала подключен к входу логарифмического преобразователя 6, выход интегратора 10 опор1103085 30 Составитель А. ЧурбаковРедактор М. Товтин Техред М.Тепер Корректор А. ФеРенцЗаказ 4943/30 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного канала подключен к одному из входов компаратора 12, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения 13, а выход подключен к входу устройства управления 9. Контролируемый образец 14 устанавливается перед фотоумножителем 4.Устройство работает следующим образом.Измеряемый образец 14 вводится 1 О между полупрозрачным зеркалом 2 и измерительным ФЭУ 4. В исходном состоя,нии источники света 1 и 5 выключены, )интеграторы 10 и 11 сброшены. При поступлении сигнала Измерение в уст 15 ройство управления 9 основной источник света 1 включается и сигналы опорного 3 и измерительного 4 ФЭУ интегрируются соответственно интеграторами 10 и 11 до тех пор, пока выходной 20 сигнал интегратора 10 не достигнет значения О . В этот момент компаратор 12 подает сигнал в устройство управления 9, которое выключает основной источник света 1, а на выходе 25 логарифмического преобразователя 6 формируется сигналт 4где Лц Ц- интенсивность основного источника света, 1; а Гц - интервал интегрированил, задаваемый опорным каналом в режиме измерения. Сигнал О заносится в запоминающее устройство 8, интеграторы 10 и 11 сбрасываются, включается опорный источник света 5, и цикл интегрирования повторяется, в результате чего на выходе логарифмического преобразователя 6 формируется сигнал.гдето)С) - интенсивность опорного источника света 5, Тк - интервал интегрирования в режиме калибровки, а на выходе сумматора 7 - разностьЦ -0 :РЧ )7 посколькуТц Т, ,)В , ):ц .о оИзобретение позволяет повысить точность измерений и расширить полосу частот регистрируемых сигналов за счет повышения быстродействия. Устройствоможет быть использовано в биологических, металлографических, кристаллографических исследованиях.