Логарифмирующий фотометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 30,04. 81 (21) 3283899/18-25 с присоединением заявки йо(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 231082. Бюллетень Йо 39 Дата опубликования описания 23.10.82 531 УДК 621. 383(72) АвторизобретенияМ,Н.Кайгородов Морской гидрофиэический институт АН Украинской т."ЯР(71) Заявитель(54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ФОТОМЕТР Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в погружаемых яркомерах, стокс-поляриметрах, измерителях подводной облученности и другой гидрооптической аппаратуре при океанологических и димнологических исследованиях.Известен логарифмический Фотометр содержащий Фотоумножитель с делителем напряжения 1,1).Однако данное устройство обладает ограниченной точностью.Наиболее близким к изобретению техническим решением является логарифмический фотометр, содержащий Фото умножитель с делителем напряжения, регистратор и электронную лампу ) 2.Недостатком известного устройства является ограниченная точность измерений в области больших потоков излучения из"эа нелинейности начального участка световой характеристики.Цель изобретения - повышение точности измерений.указанная цель достигается. тем, 25 что в известный логарифмический фото- метр, содержащий Фотоумножитель с делителем напряжения, регистратор и электронную лампу, введены транзистор и диод-реэисторная цепочка, через 30 которую катод электронной лампы соединен с делителем напряжения, причем эмиттер транзистора соединен с анодом фотоумножителя, база - с управляющей сеткой электронной лампы, а коллектор - с катодом электронной лампы, регистратор подключен параллельно диод-резисторной цепочке.На чертеже показана схема предлага. емого устройства.Логарифмический фотометр содержит фотоумножитель 1 с делителем 2 напряжения, транзистор 3, электронную лампу 4, диод-реэисторную цепочку, состоящую из диода 5 и резистора 6, клеммы 7 и 8 подключения питания фотометра, регистратор 9.Транзистор 3 применен в качестве анодной нагрузки фотоумножителя 1.Транзистор 3 служит для линеаризации амплитудной характеристики фотометра в области слабых потоков излучения. Для этого эмиттер транзистора соединен с анодом фотоумножителя 1, коллектор его соединен с катодом электронной лампы 4, а база - с ее управляющей сеткой.Электронная лампа 4 предназначена для автоматического управления интегральной чувотвительностью Фотометра 1 и предохранения его от световых перегрузбк. Для этой цели может быть использован, например пентод в триодном включении.Диод-резисторная цепочка состоит из диода 5 и резистора 6. 5Диод-резисторная цепочка включена последовательно с делителем 2 напряжения в цепь катода электронной лампы 4. Она служит для коррекции линейности амплитудной характеристики 1 О фотометра в области высоких уровней потока излучения, а также для формирования сигнала для регистратора 9.Устройство работает следуюц 1 им образом. 15При возрастании потока излучениями, падающего на катод Фотоумножителя 1, растет анодный ток Фотоумножителя, Рост анодного тока Фотоумножителя 1 создает отрицательный потенциал на управляющей сетке электронной лампы 4, вызывая увеличение ее внутреннего сопротивления.Так как электроннач лампа 4 присоединена к источнику (7-8 ) высокого напряжения последовательно с делителем 2 напряжения, то увеличение ее внутреннего сопротивления ведет к уменьшению напряжения на делителе 2,а следовательно, к понижению интегральной чувствительности фотоумножителя 1,При уменьшении интенсивности пото. ЗО ка, падающего на катод Фотоумножителя 1., происходит процесс)обратный предлагаемому.Высокая линеЙность характеристики преобразования потока излучения в 35 электрический сигнал в области малых интенсивностей светового потокаобеспечивается тем, что в цепи анод фотоумножителя 1 - катод электронной лампы 4 включен эмиттер-коллекторный 4 О переход транзистора 3, эквивалентный высокоомному нелинейному сопротивлению, в цепи катод - управляющая сетка электронной лампы. 4 включен база-коллекторный переход транзистора 3, также эквивалентный высокоомному нелиней. ному сопротивлению, а в цепи анод Фотоумножителя - управляющая сетка электронной лампы 4 включено низкоомное сопротивление база-эмиттерного перехода транзистора 3.Для области высоких уровней потока излучения линеаризации амплитудной характеристики Фотометра обеспечивается наличием в цепи катод электронной лампы 4 - делитель напряжения 2 диодрезисторной цепочки.В качестве электронной лампы 4 используется пентод с короткой анод Ю но-сеточной характеристикой. Ее начальный участок может быть представлен в виде3 а а па к Од65 1 де 1 - анодный ток электронной лампы 4;1 - то же, при нулевом потенциааа"ле на управляющей сетке лампы 4;К - коэффициент пропорциональности;О - напряжение на аноде фотоумножителя 1, которое черезэмиттер-базовый переход транзистора 3 прикладываетсяк управляюцей сетке электронной лампы 4,Напряжение Оа связано с интенсивностью потока излучения зависимостьюО = К 19 Г (2)где 1 С - коэффициент пропорциональности,Подставляя выражения (2) в (1),получаем1 : К (К )9 Г) (3)где 3 а авах 0дВ соответствии с формулой ( 3 аналогом измеряемой величины потокаизлучения Г может быть напряжение,создаваемое током Эа на звеньях делителя напряжения 2,О= К (К )Г)Ъ (4)где Й - сопротивление некоторой частиделителя 2, с которой снимается ана"логовый сигнал.Для компенсации нелинейности в выражении (4 ) необходимо снимать анало:".говое напряжение с элемента, вольтамперная характеристика которого соответствовала бы выражению ( 3 ). Такимэлементом в Фотометре является диодрезисторная цепочка, включенная вцепь катода электронной лампы 4 передделителем напряжения 2. При соответствующем подборе параметров цепи 5 и 6ее вольтамперная характеристика имеет вид1 = К О (5)где 3 - ток протекающий через диодВ/резисторную цепочку 5 и 6,О - напряжение на клеммах 7 и 8;К - коэФфициент пропорциональЪности.Так как 3 В= За, то решая совместновыражения (3) и (5), получаемО : К Г 19 Г (6)6 К 3Выражение (6) показывает, что зависимость между напряжением на выходефотометра и логарифмом потока излучения, падающего на катод Фотоумножителя 1, имеет линейный характер.Предлагаемое изобретение позволяетповысить точность измерений световогоизлучения в широком динамическом диапазоне,968627 Формула изобоетения Составитель С.ЧурбаковРедактор Г. Ус Техред Т.Маточка . Корректор М.Демчик 7 енного комит ретений и от5, Раушская Заказ 8147/68 Тираж 8 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж Подписноета СССРрытийаб., д. 4/ Филиал ПЧП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Логарифмический фотометр, содержащий фотоумножитель с делителем напряжения, регистратор и электронную лампу, о т л и ч а ю щ и и с я тем,5 что, с целью повыаения точности измерення, в него введены транзистор и диод-резисторная цепочка, через которую катод электронной лампы соединен с делителем напряжения, причем 10 эмиттер транзистора соединен с анодом фотоумножителя, база - с управляю. щей сеткой электронной лампы,коллектор - с катодом электронной лампы, арегистратор подключен параллельнодиод-резисторной цепочке. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 446770, кл. 6 01 3 1/44, 1974.2. Фукс-Рабинович Л.И., Епифа- .нов М.В.Оптико-электронные приборы,