Устройство для измерения коэффициента отражения зеркала

(51) 5 С 01 Н 21/ зЮ щдОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ 25 ракте" чувст а точ- влияветового пот величиныристиквительн кантоковываю оптических элеи ости Фотоприемн змерения не ока Бюл.в8) но ние ни температурные дрейфы напряжений и токов в электронных узлах устройства, ни световой Фон, ни разбросвременных характеристик Фотоприемников. В устройство,. содержащее оптически связанные источник излучения,светоделительную пластину, зеркалои два фотоприемника, введены блокуравновешивания сигналов Фотоприемников, усилитель-ограничитель, коммутатор, Фильтр, вольтметр, Формирователь импульсов и омметр. Коэффициентотражения исследуемого зеркала определяется путем математической обработки. сигналов фотоприемников, соответствующих исследуемому и эталонному зеркалу, 1 ил. ССР 983 ельств 21/55 Отражесвид С 01 ие мон д собс Бев обла ния. - Физик ков. 1969, т а и техни" 3, Р 4, с. 5 (54) ЦИЕН Я КОЭФФИУСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНА ОТРАЖЕНИЯ ЗЕРКАЛАИзобретение относитсяой технике, может бытдля измерения параметрх зеркал и позволяет п измери- спользо ь ов опти овыдить в ск ключения Изобретение относительной технике и моязовано для измерения блок 6 уравновешивания приемников 4 и 5, форми импульсов, усилитель-ог с гальванически развяза коммутатор 9, фильтр 10 11, омметр 12, оптическ 13, установленный между сигналов фотрователь 7раничитель 8иным выходом я к измери" быть испольэффициента о рхностей опт ения зеркальных по ческих элемент Цель изобре вольтметр ий модулятор источникомповышение точ циента отраже я эфф ности измерениния зеркала,етоделит излучения и с ной 2, Первый шивания сигна вход бл ов фото у перво ок-схе ртеже авлен На ч устр Устр оиств ойств к выхо ключека 4 оэффия из рения ла со ляющему в ульсов, в чен к вых 5, первый первому в к упрая 7 имподкл отражения связанные т иен рк р,ват блока и истольную ическ у соб делит ля ус меж свет у 3 д приег ни злучени иемни лючен о н у 2, опр два фо т п ркал ника 4 и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское Ф 1032875, кл. Лисица М,П,кристаллов Сй 8 венного поглощ ка полупроводн 78-582.точность измерений за счет огрешностеи, связанных с изменением льнои пластиа 6 уравновеиемииков иод- фотоприемниходу Формиторой вход оду второго выход блокаходу ог 1 метра(2) 12 Рз тР 5 ) 5 снагружение на выходах Фотоприемников соответственно 4 и 5, з первом измс ренин;"12, второй выход блока 6 - к второмувходу омметра 12, третий выход блока6 подключен к входу усилителя-ограничителя 8, выход которого подключенк первому входу коммутатора 9, второйвход которого подключен к шине нулевого потенциала, управляющий вход коммутатора 9 подключен к выходу формирователя 7 импульсов, а выход коммутатора 9 через фильтр 10 подключенк вольтметру 11.Блок 6 уравновешивания сигналов, фотоприемников 4 и 5 содержит два ключа 14.и 15, два коммутатора 16 и 17. 15два эталонных резистора 18 и 9, двапеременных резистора 20 и 21, при этомпервый вход ключа 14 является первымвходом блока 6, выход ключа 14 подключен к первому входу коммутатора 6 20и через последовательно включенные, эталонный резистор 18, переменныерезисторы 21 и 20 подключен к первомувходу коммутатора 7 и первому выводуэталонного резистора 19, второй вывод которого является вторым входомблока б, второй в,коммутатора 16подключен к первому входу ключа 15,к второму входу коммутатора 17, кточке соединения переменных резисто.ров 20, 21 и к выводу от подвижногоконтакта резистора 20, причем выводот подвижного контакта резистора 21объединен с выводом резистора 21,подключенным к эталонному резистору 18.Выход коммутатора 16 является первымвыходом блока 6, выход ключа 5 подключен к первому входу коммутатора 17и является вторым выходом блока 6,выход коммутатора 17 является третьим 40выходом блока 6.Устройство работает следующим образом.Определение искомого коэффициентаотражения зеркала 3 осуществляется 45в результате двух измерений,При первом измерении устанавливаютэталонное зеркало, ключи 14 и 15 замыкают, коммутаторы 16 и 17 устанавливают соответственно в положения 1,111. Напряжения на выходах Фотоприемников 4 и 5 при этом равны;а5 ф коэффициент отражения эталонного зеркала;коэффициент пропускания светоделительной пластины 2 по направлениюот источника излучения 1 к фотоприемнику 4; коэффициент пропускания пластины 2 по направлению от эталонного зеркала к фотоприемнику 5; коэффициент отражения от грани светоделительной пластины со стороны источника излучения; чувствительность фотоприемника 4;чувствительность Фотоприемника 5;поток излучения на выходе источника излучения при первом измерении. При этом на вход усилителя-ограничителя 8 через коммутатор 16 поступает сигнал, образованный разностью выходных сигналов фотоприемников 4 и 5, Из-за разброса временных характеристик (постоянных времени и временных задержек) Фотоприемников 4 и 5 на фронтах разностного сигнала появляются значительные по величине выбросы. В усилителе-ограничителе 8 разностный сигнал усиливается н ограничивается. Причем уровни ограничения выбраны такими, чтобы при входном сигнале (для усилителя 8), близком к нулю, шумовой сигнал проходил без ограничения (уровни ограничения близки к уровню шумов). При этом существенно снижается амплитуда выбросов на фронтах разностного сигнала, проникающих через паразитные емкости коммутатора 9 на вход Фильтра 10.По переднему Фронту выходного сигнала фотоприемника. 4 формирователь 7 импульсов формирует строб-импульс, передний фронт которого задержан по отношению к переднему Фронту входного сигнала, а задний фронт появляется раньше заднего Фронта входного сигнала. Строб-импульс является управляющим для коммутатора 9. Яо время его действия коммутатор 9 отключает нину нулевого потенциала от входа Фильтра О и подключает выход усилителя- ограничителя 8.(8) 55 5 5Регулировкой сопротивления 21 до"11 11биваются нулевого показания вольтметра, 1 1. Этому условию соответствует равенство: 4 19 51 ( 13 11)1 где 1151 91К , - значения сопротивленийрезисторов 18, 19, 21,При втором измерении вместо эталонного зеркала устанавливают исследуемое зеркало 3, ключ 14 замыкают, ключ 15 размыкают, коммутаторы 6, 17 нагодятся соответственно в положениях 11 111. Напряжения на выходах фотоприемников 4 и 5 оказываются равньм В фг" а (4)Ъг = фг Рг Ь "гга 5 (5)где Ф - поток излучения источника 1при втором измерении;о - коэффициент отражения исслег хдуемого зеркала,Регулировкой сопротивления 20 добиваются "нулевого" показания вольтметра 11, Если этого не удается добиться (из-за того, что 1 (1, а коэффициент отражения исследуемого зеркала может быть р ) ), то коммутах этор 16 устанавливают в положение 11и регулировкой сопротивления 20 снова добиваются "нулевого" показаниявольтметра 11,Этому условию соответствуют равенства (б) или (7) в зависимости отположения коммутатора 16 1 или 11; 04 19 =05 гц +1+В 1 (б)11 4 г (9 г 0 ) 5 г ( 1 э г ) ф где К го - значение сопротивления резистора 20.Ключ 14 размыкают, коммутатор 16 устанавливают в положение 111. Ключ 15 разомкнут, коммутатор 1.7 устанавливают в положение 11 и омметром 12 измеряют значение. сопротивления 20, Если "нулевые" показания вольтметра 11 были достигнуты при нахождении коммутатора 6 в положении 1 (было достигнуто равенство (6, тогда ключ 15 замыкают, коммутатор 17 устанавливают в положение 1 и оммзтром 12 измеряют сумму сопротивлений 18 и 21,Решая системы уравнений из выражений (3), (6) и (3), (7) с учетом выражений (1), (2), (4), (5), получа 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ем выражения для определения коэффициента отражения1 К У.О1,=13 + -щ -/1+ (9)9Выражение (8) используется в том случае, если при втором измерении 11 11нулевое показание вольтметра 11 было получено при включении коммутатора 16 в положение 11 а выражение (9) - при включении коммутатора 16 в положение 1 Х.Результат измерения коэффициента отражения зеркала не зависит ни от величины потока излучения, ни от чувст вительности и разброса временных характеристик фотоприемников, ни от температурных дрейфов напряжений и токов в их электронных узлах, ни от характеристик светоделительной пластины, что повышает точность измерений. Формула изобретенияУстройство для измерения коэффициента отражения зеркала, содержащее оптически связанные между собой источник излучения, светоделительную пластину, оправу для установки зеркала и два фотоприемника, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены блок уравновенивания сигналов фотоприемников, коммутатор, формирователь импульсов, усилитель-ограничитель 1 фильтр, вольтметр, омметр и оптический модулятор, установленный между источником излучения и светоделительной пластиной, при этом первый вход блока уравновенивания сигналов Фотоприемников подключен к выходу первого фотоприемника и к управляющему входу формирователя импульсов, второй вход - к выходу второго Фотоприемника, первый выход блока уравновешивания сигналов фотоприемников подключен к первому входу омметра, второй выход - к второму входу омметра, а третий выход - к входу усилителя-ограничителя, выход которого подключен к первому входу коммутатора 1 второй вход которого подключен к нине нулевого потенциала, управляющий вход коммутатора подключен к выходу формирователя импульсов, а вьход.коммутатора через фильтр подключен к вольтметру,и Г наб д, 4/ оизводственно-издательскиц комбинат "Патент", г, Ужгород Гагарина, 101 Тираж 501о комигета Москва о изобретени -35, Раушская дпис нов и открытиям