Устройство для измерения оптической плотности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ, 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, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него 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 измери- i тельного канала подключен к входу логарифмического преобразователя, ш 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З11) Я 01 3 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5)1 Qadi 7.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559977/18-25 (22) 04.03.83 .(46) 15.07.84. Бюл.К -26 (72) В.П. Косых (71) Институт автоматики и электрометрии СО АН СССР (53) 535.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

-685932. кл. G 01 J 1/44, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

-596835, кл. g 01 3 1/44, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДПЯ 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 входом сумматора, а управляющий вход — с одним выходом устройства управления, два других выхода которого соединены с управляющими входами обоих источников света, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него 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.

1103085

Изобретение относится к технике фотометрирования и может найти применение в прецизионных быстродействующих системах обработки изображений . 5

Известны 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 (1) .

Однако в этих устройствах изменение интенсивности источника света не приводит к смещению результата измерений, но влияет на величину случайной ошибки, вызванной дробовыми 20 шумами фотоприемников, зависящими от интенсивности источника, а нестабильность коэффициентов усиления каналов снижает точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство Для измерения оптической . плотности, содержащее основной источник света, оптически связанный через полупрозрачное зеркало с дву- 30 мя фотоумножителями измерительного и опорного каналов, с которыми оптически связан непосредственно опорный источник света, логарифмический преоб разователь, 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 выхо- 40 да которого соединены с управляющими входами обоих источников света (2).

Недостатком известного устройства является увеличение ошибки измерения, вызванной дробовыми шумами 45

ФЭУ, с уменьшением интенсивности основного или опорного источников света и, следовательно, необходимость выбора полосы пропускания измерительного и опорного каналов, обеспечивающей необходимую точность

1 измерений при минимально возможных интенсивностях источников света, что приводит к снижению быстродействия устройства. 55

Цель изобретения — повышение точности и быстродсйствия измерений.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения оптической плот2

\ ности, 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

u„=Span„ Е c„(Md

Составитель А. Чурбаков

Редактор M. Товтин Техред М.Тепер Корректор А. Ференц

Заказ 4943/30 Тираж 823 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, 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. Конт- ролируемый образец 14 устанавливается перед фотоумножителем 4.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый образец 14 вводится 10 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 U . 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 сигнал ти

4 где lö (Ц- интенсивность основного источника света, 1; а Гц — интервал интегрировани 1, задаваемый опорным каналом в режиме измерения. Сигнал

U< 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 1к о

-reebok(t) — интенсивность опорного источника света 5, Т„ — интервал интегрирования в режиме калибровки, а на выходе сумматора 7 — разностьЦ -Ц =)) и к"поскольку

Ти Т

«, Э, «)йЕ-«,(„(«1< «: о о

Изобретение позволяет повысить точность измерений и расширить полосу частот регистрируемых сигналов за счет повышения быстродействия. Устройство может быть использовано в биологических, металлографических, кристаллографических исследованиях.