Логарифмирующий фотометр

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик!

1>968627 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р РМ К,т з

G 0,1 Т 1/44 (22) Заявлено 30.04. 81 (21) 3283899/18-25 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 231082. бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23, 10. 82 (53) УДК 621. 383 (088.8) (72) Автор изобретенияМ.Н. Кайгородов

Морской гидрофиэический институт AH Украинской тЫР--. (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 димнолсггических исследованиях.

Известен логарифмический фотометр содержащий фотоумножитель с делителем напряжения (1 ).

Однако данное устройство обладает ограниченной точностью.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является логарифмический фотометр, содержащий фотоумножитель 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 фотометр, содержащий фотоумножитель с делителем напряжения, регистратор и электронную лампу, введены транзистор и диод-резисторная 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 предлагаемого 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 фото968627 метра 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 б. 5

Диод-резисторная цепочка включена последовательно с делителем 2 напряжения в цепь катода электронной лампы 4. Она служит для коррекции линейности амплитудной характеристики 19 фотометра в области высоких уровней потока излучения, а также для формирования сигнала для регистратора 9.

Устройство работает следующим образом. 15

При 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- З0 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 потока обеспечивается тем, что в цепи анод фотоумножителя 1 — катод электронной лампы 4 включен эмиттер-коллекторный 40 переход транзистора 3, эквивалентный высокоомному нелинейному сопротивлению, в цепи катод — управляющая сетка электронной лампы. 4 включен база-коллекторный переход транзистора 3, так-45 же эквивалентный высокоомному нелинейному 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- 1® но-сеточной характеристикой. Ее начальный участок может быть представлен в виде

30= 2а„- к10д

65 тде 1 — анодный ток электронной лампы 4;

3 — то же, при нулевом потенциал с " ле на управляющей сетке лампы 4;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

U — напряжение на аноде фотоума ножителя 1, которое через эмиттер-базовый переход транзистора 3 прикладывается к управляющей сетке электронной лампы 4.

Напряжение U связано с интенсивностью потока излучения зависимостью

О = К 1gF (2) где 1(— коэффициент пропорциональносQ ти.

Подставляя выражения (2) в (1), получаем

За = к (к 1gF) (3)

I где 3а Заулках а д

В соответствии с формулой (3)аналогом измеряемой величины потока излучения F может быть напряжение, создаваемое током 3< на звеньях делителя напряжения 2.

U = К„(К 1gF)%g (4) где К вЂ” сопротивление некоторой части делителя 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 ). Таким элементом в фотометре является диодрезисторная цепочка, включенная в цепь катода электронной лампы 4 перед делителем напряжения 2. При соответствующем подборе параметров цепи 5 и б ее вольтамперная характеристика имеет вид

1=КО (5) где 3 — ток протекающий. через диодВ

1 резисторную цепочку 5 и б, U — напряжение на клеммах 7 и 8;

К вЂ” коэффициент пропорциональВ

Ъ ности.

Так как 3 В= Да, то решая совместно выражения (3) и (5), получаем

О = и . Г 19Г t6)

6 Х3

Выражение (б) показывает, что зависимость между напряжением на выходе фотометра и логарифмом потока излучения, падающего на катод Фотоумножителя 1, имеет линейный характер.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерений светового излучения в широком динамическом диапазоне.

968627

Формула изобретения

Составитель С.Чурбаков

Редактор Г. Ус Техред T.Èàòo÷êà . Корректор М.Демчик

Заказ 8147/68 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоберетений и открытий

113035, ".москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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 эмиттер транзистора соединен с ано:дом фотоумножителя, база — с управляющей сеткой электронной лампы,коллектор — с катодом электронной лампы, а регистратор подключен параллельно диод-резисторной цепочке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 446770, кл. G 01 J 1/44, 1974.

2. Фукс-Рабинович Л.И., Епифа- . нов И.В.Оптико-электронные приборы, ;JI., "Машиностроение",1979, с. 262 (прототип).