ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 1
ф
1
Рис. 5.5. Блок-схема установки для измерения световых харак теристик (а), схема отггако-ме- ханической части проектора для измерения световых характери
|
|
стик |
(б): |
|
|
|
1 — .источник |
света; 2 — конденса |
|||||
тор; 3 — оптические |
клинья; 4 — диа |
|||||
фрагма |
и |
держатель |
маски; |
5 — |
||
объектив; |
6 — зубчатая |
рейка; |
7 — |
|||
потенциометр; |
8 — сердцевидные |
ку |
||||
лачки; |
9 — выключатель; |
10 — элек |
тромотор
Ю
ее форму, например, в области изгиба этой характеристики у тру бок типа суперортикона.
Проектор (рис. 5.5) обеспечивает освещение участка светочув ствительной поверхности передающей трубки. Устройство оптикомеханической части проектора показано на рис. 5.56. На пути све та от проекционной лампы / расположены два клиновидных ней тральных светофильтра 3 с возрастанием оптической плотности в разных направлениях. Движение этих оптических клиньев на встречу друг другу, осуществляемое при помощи реек 6 и сердце видных кулачков 8, позволяет изменять силу света в пределах 1:100. Благодаря этому при вращении оси, на которой расположе ны кулачки, с равномерной скоростью оптические клинья движут ся вверх и вниз также с постоянной скоростью, и изменение силы света происходит по логарифмическому закону.
Между оптическими |
клиньями 3 и |
объективом 5 |
расположе- - |
ны ирисовая диафрагма |
4 и держатель |
маски. Маска |
позволяет |
придавать световому пятну желаемую форму. Выбор небольшого участка фотокатода устраняет влияние неоднородности чувстви тельности последнего на результаты измерений, а перемещение этого участка по фотокатоду позволяет оценить свойства различ ных его частей.
На одной из движущих клинья реек 6 укреплена зубчатая рей ка, сцепленная с зубчатым колесом, укрепленным на оси потен циометра 7. С этого 'потенциометра снимается напряжение, исполь зуемое для движения каретки самописца по оси X. Время про хождения полного цикла изменения силы света составляет от двух
до пяти секунд в зависимости от выбираемой скорости вращения мотора 10, вращающего ось кулачков при помощи зубчатого за цепления. На зубчатом колесе, связанном с мотором, имеется вы ступ 9, включающий выключатель //, дающий импульс для воз вращения каретки самописца в начальное положение после про хождения полного цикла изменения силы света.
Блок-схема автоматической измерительной установки показана на рис. 5.5а. Видеосигнал с выхода исследуемой передающей труб ки, освещаемой описанным проектором, после промежуточного уси лителя поступает на стробирующий усилитель. Он управляется импульсами, обеспечивающими выделение сигнала от желаемой части освещаемого участка фотокатода (см. разд. 5.4). Этот сиг нал, наблюдаемый на экране ВКУ, поступает на детектор, выде ляющий огибающую импульсного ряда, описывающего световую характеристику трубки в линейном масштабе. Сигнал огибающей модулирует несущую 15 МГц. Модулированный сигнал проходит че рез логарифмический усилитель, а затем детектируется. В резуль тате этого получается сигнал, пропорциональный логарифму вход ного сигнала модулятора. Он подается на ось У самописца. Таким путем в сочетании с выработкой напряжения для оси X, связанно го с движением оптических клиньев, обеспечивается запись све товой характеристики трубки в шкалах log—log".
Проверка работы установки проводится при помощи калибро ванной световой характеристики. Для этого свет проектора на правляется на пробник с фотосопротпвлением, имеющим калиб рованную световую характеристику с у = 0,8-^0,85. Пропорциональ но изменению величины фотосопротивлеппя под действием света
модулируются гасящие |
импульсы. Переключатель Я 2 |
находится |
при этом в положении |
2, и на самописце вычерчивается |
световая |
характеристика фотосопротивления. Затем в оборудовании уста навливаются уровни сигналов при помощи специального калибро ванного импульса (переключатель Пі в положении 2). После это
го |
измеряется характеристика |
исследуемой |
передающей |
трубки |
(оба переключателя находятся |
в положении |
1). |
|
|
|
Интегральная чувствительность фотокатода передающей |
труб |
||
ки |
пли ФЭУ определяется на |
оптической скамье. Непосредствен |
но у фотокатода трубки устанавливается диафрагма с известной площадью отверстия. Расстояние от источника света до диафраг мы отсчитывают по делениям, нанесенным на направляющей оп тической скамье.
Разность показаний микроамперметра при включении и вык лючении света дает значение фототока. Чувствительность фотока тода определяют как отношение фототока к падающему на фото катод световому потоку, определяемому но (1.15). Формула для подсчета чувствительности е фотокатода имеет вид
. / 2 |
мка |
Е = Ч~, |
• — > |
SI |
лм |
— 114 |
— |
где іф — значение фототока, мка; / — расстояние от источника |
све |
та до диафрагмы, см; 5 — площадь отверстия диафрагмы, см2 ; |
/— |
сила света, кд. |
|
Для удобства и ускорения определения є расстояние / выбира ют таким, чтобы световой поток F был равен 0,01 лм. Тогда зна чение интегральной чувствительности можно отсчитывать непосред ственно по шкале микроамперметра.
Измерения интегральной чувствительности с помощью оптиче ской скамьи являются измерениями лабораторного типа и из-за громоздкости и сложности измерительной установки выполняются, как правило, лишь на предприятиях, изготовляющих передающие трубки. На телевизионных центрах и в других условиях, где эк сплуатируются передающие трубки и ФЭУ, интегральная чувстви тельность обычно измеряется приближенно с помощью портатив ных приборов.
Рассмотрим один из вариантов такого прибора, специально сконструированного для измерения интегральной чувствительно сти светоэлектрическнх преобразователей в эксплуатационных ус
ловиях {72]. По |
сравнению с оптической |
скамьей в данном прибо |
ре расстояние |
между источником света |
и фотокатодом измеряе |
мого преобразователя уменьшено в 10 раз, вследствие чего осве щенность фотокатода увеличивается в 100 раз. Вместо зеркально го микроамперметра, обычно используемого при измерениях на оптической скамье, здесь можно применить стрелочный микроам перметр. Повышенная мощность светового потока в данном случае неопасная для измеряемой трубки, так как благодаря оптическо му затвору, пропускающему свет только при нажатии кнопки, все измерение длится несколько секунд.
5.3. ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Характеристика спектральной чувствительности светоэлектрического преобразователя представляет собой зависимость величи ны его выходного сигнала от длины волны света, падающего на фотокатод, при одинаковой мощности излучения на каждой дли не волны. В черно-белом телевидении спектральные характеристи ки определяют верность передачи яркостных градаций разноцвет ных объектов. В цветном телевидении они особенно важны, по скольку в значительной мере определяют верность цветопередачи.
Полная спектральная чувствительность передающей камеры, установки с бегущим лучом и т. д. определяется спектральной чув
ствительностью |
светоэлектрического преобразователя |
(передаю |
щая трубка или |
ФЭУ) и спектральным пропусканием |
всех опти |
ческих элементов (линзы, светофильтров, зеркал и т. п.), находя щихся на пути света от объекта до фотокатода преобразователя. Полные спектральные характеристики камер могут быть получены либо при измерении спектральных характеристик всех составляю щих их элементов в отдельности и последующем по-координатном
— 115 —
перемножении этих характеристик, либо при непосредственном из мерении сквозной спектральной характеристики всего устройства.
Для измерения спектральных характеристик применяются раз личные способы. Наиболее точными, проводимыми в лаборатор ных условиях, являются измерения с помощью монохроматоров. Основным элементом монохроматора, представленного схематично на рис. 5.6, является призма, разлагающая свет в спектр благо даря различному преломлению материалом призмы лучей различ ных длин волн. Свет от источника попадает на призму через вход ную щель линзы. Призма поворачивается микрометрическим вин том, который проградунрован. На выходную щель прибора могут попадать различные участки спектра. Регулировка ширимы щели позволяет выделять достаточно узкий интервал длин волн АК, при котором выходящим свет можно с достаточной для практических целей точностью считать монохроматическим.
Для измерения спектральной чувствительности светоэлектрпче-
ского преобразователя требуется, чтобы |
мощность |
выходного |
све |
та монохроматора была бы постоянной |
независимо от длины |
вол |
|
ны. Поэтому на данной длине волны |
наряду с |
измерением |
вы |
ходного сигнала исследуемой трубки производится измерение ин тенсивности излучения при помощи калиброванного светопрпеммика, например фотоэлемента, с заранее проверенной спектральной характеристикой. Для этого поворотное зеркало перекидывается в положение, показанное пунктиром.
Подобным путем можно сиять характеристику спектральной чувствительности как одной передающей трубки, так и целиком камеры черно-белого телевидения или каж дого из каналов цвето вой передающей ка меры.
|
|
Для |
быстрых |
при |
||
|
ближенных |
из м е р ен и й |
||||
|
можно |
использовать |
||||
|
набор |
узкополосных |
||||
|
светофильтров |
совмест |
||||
41 |
но |
с |
калиброванным |
|||
источником |
|
|
света. |
|||
|
Обычно |
|
используют |
|||
|
ся |
и нтер фер е I I Ц МО ПН ы е |
||||
|
светофильтры, |
которые |
||||
|
позволяют |
обеспечить |
||||
|
достаточно |
узкие |
поло- |
Рис. 5.6. |
Схема установки для измерения спеч- С Ы пропускания. _ |
||
тральных |
характеристик передающих трубок с по- |
Для |
наглядной ви- |
|
мощыо монохроматора |
зуальной |
оценки спект- |
— 116 —
ральнои характеристики камеры можно использовать способ осциллографического ее представления [73]. Перед объективом передающеп камеры устанавливаются дифракционный спектроскоп и ис
точник света |
(рис. 5.7а). Спектроскоп |
обеспечивает |
разложение |
|
света источника в |
спектр, укладывающийся вдоль горизонтального |
|||
размера кадра |
на |
фотокатоде передающей трубки. Тогда на экра |
||
не осциллографа, |
работающего в режиме |
выделения |
осциллограм |
мы видеосигнала строки, будет видна результирующая спектраль ная характеристика всей цепи: источник света — передающая труб ка. На пути света помещают соответствующим образом подобран ный светофильтр, обеспечивающий равномерность спектральной характеристики излучения, попадающего на вход камеры. При этом осциллограмма име-
ет форму характери- а> |
' Источник |
|
гтики |
спекпралыной |
света |
f /-> Спектроскоп^ |
||
чувствительности ка |
\ І^Призма / |
|
меры |
(пли одного из |
|
каналов цветовой ка меры) .
Девиация |
спект |
|
|||
роскопа |
обеспечива |
|
|||
ет примерно |
линей |
|
|||
ное соответствие ме |
|
||||
жду длиной волны и |
|
||||
расстоянием |
|
/вдоль |
|
||
фотокатода |
|
трубки. |
|
||
Для |
калибровки по |
|
|||
ручаемой |
|
осцилло |
|
||
граммы |
по |
|
шкале |
|
|
длин |
волн |
применя |
9) |
||
ется |
кал и бршо'ч н ы й |
|
источник света, .даю-
Рис. 5.7. К оценке спект ральной характеристики передающей трубки с по мощью спектроскопа:
а) схема измерений; б) трафарет спектральной характеристики и осцил лограмма калибровочных спектральных линий ге лиевой лампы; в) форма спектральной характерис тики; г) осциллограмма спектральной характерис тики при оптическом сме щении света от освети тельной и калибровочной
лампы
осциллограф
300 |
WO |
|
500 |
600 |
700 Х,ММК |
|
/00, |
|
! |
VI |
Yil |
|
! |
во |
|
|
||||
|
і |
|
\ |
|
1 |
|
во |
|
|
\ |
|||
|
і і І |
|
f |
|||
40 |
|
—\ j |
||||
ZO |
J |
// |
і9 |
\і |
|
|
о |
' |
J 1 |
і W |
|||
ЗОП WO |
|
500 |
БОС 700 Х}ммк |
—117 —