Фотометр

(22) Заявлено 09. 03. 81 (21) 3258136/18-25 с присоединением заявки РЙ -3 Ьоударетаенай комитет СССР до делам изобретений н открытий(54) ФОТОИЕТР Изобретение относится к Фотометрии, а именно к Фотоприемной части фотометров, и может быть использованодля повышения линейности Фотоприемной части фотометров.5Один из известных Фотометров со держит Фотодиод, масштабный преобразователь и Функциональные преобразователиНедостатком известного Фо 1 ометраявляется ограниченная точность,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяФотометр,. содержащий Фотодиод, анодкоторого подключен к входу первогокоммутатора и к входу первого масштабного преобразователя, выход которого подключен к второму коммутатору,каждый из двух выходов которого соединен с соответствующим Функциональным преобразователем, выходы которыхсоединены с блоком измерения погрешности, первый выход которого соединенс входом второго масштабного преобразователя, а второй выход - с управляющим входом второго масштабного преобразователя 2 1.Недостатком известного устройства является ограниченная точность изме рений, обусловленная влиянием старения Фотодиода и его температурной нестабильностью.Цель изобретения - повышение точности измерений.Для достижения указанной цели в Фотометр, содержащий Фотодиод, анод которого подключен к входу первого коммутатора и к входу первого масштабного преобразователя, выход которого подключен к второму коммутатору, каждый из двух выходов которого соединен с соответствующим функциональным преобразователем, выходы которых соединены с блоком измерения погрешности, первый выход которого соединен с входом второго масштабного преобразователя, а второй выход - с управляющим входом второ.го масштабного преобразователя, введены два резистора, каждый из которых подключен к соответствующему выходу первого коммутатора, а блок измерения погрешности выполнен в виде двух устройств сравнения, делитель- ного устройства и источника опорного напряжения., выход которого соеди" нен с одним входом первого устройства сравнения, выход которого соединен с управляющим входом второго масштабного преобразователя, а другой вход - с выходом делительного устрой.ства, входы которого соединены с соответствующими выходами Функциональных преобразователей и с соответствующими входами второго устройства сравнения, выход которого соединен с входом второго масштабного преобразователя, причем катод фотодиода сое, динен с вторыми выводами резисто,ров.1На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит Фотодиод 1., резисторы 2 и 3, коммутаторы 4 и 5, масштабные преобразователи 6 и 7, функциональные преобразователи 8 и 9, делительное устройство 10, устройства сравнения 11 и 12, источник 13 опорного напряжения. Катод фотодиода 1 и резисторы 2 и 3 подключены к общей шине. Второй вывод резистора 2 .соединен с первым выходом первого коммутатора 4, а второйвывод резистора 3 - с вторым выходомпервого коммутатора 4. Анод фото- диода 1 одновременно. соединен с входами первого масштабного преобразователя 6 и первого коммутатора 4, Выход первого масштабного преобразо. вателя 6 подключен к входу второго коммутатора 5. Первый выход второгокоммутатора 5 соединен с входом Функционального преобразователя 8, а еговторой выход - с входом функционального преобразователя 9, Выход функционального преобразователя 8 одновременно соединен с первым входом дели- тельного устройства 10 и с первым входом второго устройства 11 сравнения. Выход Функционального преобразователя 9 одновременно подключен к второму входу второго устройства 11сравнения и к второму входу делительного устройства 10. Выход делительного устройства 10 соединен с входомпервого. устройства 2 сравнения, укоторого второй вход подключен к источнику 13 опорного напряжения. Выход первого устройства 12 сравнениясоединен с входом второго масштабного преобразователя 7, у которого другой вход подключен к выходу второгоустройства 11 сравнения. Выход 11 второго масштабного преобразователя 7является выходом устройства, Блок 4измерения погрешности включает в се 1 о бя элементы 10-13,Устройство работает следующим об"разом..Первый коммутатор 4 поочередноподключает резисторы 2 и 3. При этом15 на аноде фотодиода 1 формируется напряжение О (резистор 2), а в следующем такте - напряжение О (резистор 3)Напряжения О 1 и О в виде последовательности импульсов, амплитуды кото 2 О рых определяются интенсивностью измеряемого светового потока ф и величиной.сопротивления резисторов 2 и 3,поступают на вход первого масштабногопреобразователя 6, где усиливаются.25 С его выхода напряжение ВО 1 черезвторой коммутаторпоступает на входфункционального преобразователя 8,а напряжение ВОчерез второй коммутатор 5 - а выход функционально 30 го преобразователя 9, В - коэффициент передачи первого масштабногопреобразователя 6; Функциональныепреобразователи 8 и 9 преобразовывают соответствующие входные напряжения ВОи ВОЙ в фоРмУ, Удобнуюдля последующих преобразований, например, в постоянные уровни напряжения. На выходе функционального преобразователя 8 формируется напряжениеО, пропорциональное О, а на выходефункционального преобразователя 9 -напряжение О, пропорциональное О,Напряжения О и ОБ поступают на входы второго устройства 11 сравнения,на выходе которого формируется измерительный сигнал О, пропорциональный величине светового потока ф . Напряжение О маштабируется вторыммасштабным преобразователем 7, выходное напряжение которого поступает врегистрирующие устройства, Для компенсации влияния временного старения и температуры на коэффициент преобразования фотодиода, коэффициентпередачи второго масштабного преоб 55разователя 7 сделан переменным и управляется напряжением ОВ, поступающим с выхода первого устройства 12 сравнения,4 6,рого масштабного преобразователя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерений, в него введены два резистора,5 каждый иэ которых подключен к соответствующему выходу первого коммутатора, а блок измерения погрешности выполнен. в виде двух устройствсравнения, делительного устройствав и источника опорного .напряжения, выход которого соединен с одним входомпервого устройства сравнения, выходкоторого соединен с управляющим входом второго масштабного преобразователя, а другой вход - с выходом делительного устройства, входы, которого соединены с соответствущими вы". ходами функциональных преобразователей и с соответствующими входами вто.рого устройства сравнения, выход которого соединен с входом второгомасштабного преобразователя, причемкатод фотодиода соединен с вторымивыводами резисторов. Формула изобретения 26Фотометр, содержащий фотодиод, анод которого подключен к входу первого коммутатора и к входу первого масштабного преобразователя, выход ко-, торого подключен к второму коммута-, 2% .тору, каждый из двух выходов которого соединен с соответствующим 1функциональным преобразователем, выходы которых соединены с блоком измерения погрешности, первый выход которого соединен с входом второго . масштабного преобразователя,а второй выход - с управляющим входомвто 5 960Напряжение О формируется следующим образом, Напряжения О и Оь с выходов функциональных преобразователей 8 и 9 поступают на первый и второй вход делительного устройства 10. Напряжение О, с выхода делитель- ного устройства поступает затем на вход первого устройства 12 сравнения. На его второй вход поступает напряжение О.Данное изобретение позволяет линеаризовать световую характеристи.ку фотодиода и повысить точность измерений при влиянии таких дестабилизирующих факторов как старение и температура. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СВА У 3790288,кл. 6 01 Л 1/44, опублик. 19772. Авторское свидетельство СССРК 805147, кл. С 01 Л 1/44, 1978