Диссертация (1090210), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Нестандартизированные средства измерений должны быть аттесто-ваны по ГОСТ 8.326 – 78. Средства измерений должны быть поверены по ГОСТ8.513 – 84.Конструкция контактных устройств для подключения АМФД к измерительной цепи, должны обеспечивать надёжность электрического контакта без механических повреждений выводов АМФД и исключать их влияние на результатыизмерений.226Б.5.2 Методика определения спектрального диапазона матричного АМФДпри известной относительной спектральной чувствительностиконтрольного ФП.Б.5.2.1 Требования к средствам измеренийТребования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам поп. Б.5.1.Монохроматор должен быть согласован с АМФД по спектральному диапазону измерений.
Спектральная селективность монохроматора должна быть не менее 60.Спектральная погрешность монохроматора должна быть не более 0,01 λ, гдеλ — длина волны настройки монохроматора.Контрольный ФП должен иметь известную относительную спектральную характеристику чувствительности, определяемую по уровню в интервале 0,1—1,0максимального значения характеристики с погрешностью, которая не должнавыходить за пределы интервала ±4 % с заданной вероятностью Р = 0,95.Контрольный ФП должен быть линейным во всем диапазоне измеряемыхмощностей излучения.
Отклонение от линейности не должно быть более 1%.Конструкция установки должна обеспечивать равенство оптических длин путей от источника излучения до контрольного ФП и от источника излучения доАМФД. Атмосфера, через которую проходит излучение, должна быть одинаковой по влажности, содержанию углекислого газа и другим примесям, имеющимполосы поглощения в спектральном диапазоне измерений.Б.5.2.2 Подготовка и проведение измерений.Измерения следует проводить на стенде, структурная схема которого представлена на рисунке Б.1. Поясним порядок проведения измерений относительного спектрального диапазона измерения АМФД по упрощенной структурнойсхеме установки (рисунок Б.1).АМФД помещают в посадочное гнездо измерительной установки и подсоединяют его к ЭВМ, устанавливают сопротивление нагрузки и рабочее напряже-227ние.
Направляют излучение из выходной щели монохроматора на АМФД, контрольный ФП и устанавливают требуемое значение потока, максимальное значение которого (Фмакс) в ваттах должно удовлетворять условиюФ макс ≤ 10 3 ФП Аэфф ⋅ ∆f экв ,(Б.1)где ФП – удельный порог чувствительности АМФД;Аэфф – эффективная фоточувствительная площадь АМФД;∆fэкв – эквивалентная шумовая полоса пропускания усилительного устройстваАМФД.Рис. Б.1 Упрощенная структурная схема установки.1 – Источник излучения, 2 – модулятор, 3 – монохроматор, 4 – контрольныйФП, 5 – ЭВМ, 6 – АМФД.Устанавливают длину волны, соответствующую началу спектрального диапазона измерений, и регистрируют сигналы с контрольного ФП и АМФД.
Изменяют длину волны и повторяют измерения.Длину волны λ рекомендуется устанавливать последовательно во всем спектральном диапазоне измерений через равные шаги спектрального сканирования. Число шагов должно быть не менее 20 во всем спектральном диапазоне, а вобласти 0,95-1,0 относительной спектральной характеристики АМФД – не менее 5.Б.5.2.3 Обработка, оформление и оценка результатов.Для контрольного ФП абсолютная спектральная характеристика чувствительности определяется в соответствии с выражением:228mk (λ ).(Б.2)ϕ k (λ ) ⋅ dλАналогично, выражение для максимума абсолютной спектральной чувствиS kλ =тельности контрольного ФП будет иметь следующий вид:mk (λmax k ).(Б.3)ϕ k (λmax k ) ⋅ dλТогда относительная спектральная чувствительность контрольного ФП моS kλ max =жет быть представлена в виде:mk (λ ) ⋅ ϕ k (λmax k ).(Б.4)S кλ max mk (λmax k ) ⋅ ϕ k (λ )Для АМФД выражение для относительной спектральной чувствительностиs к (λ ) =S кλ=записывается аналогично:nи (λ ) ⋅ ϕ и (λmax и ).(Б.5)S иλ max nи (λmax и ) ⋅ ϕ и (λ )При равенстве спектральных плотностей лучистого потока, падающих наsи ( λ ) =S иλ=контрольный ФП и АМФД φk(λ) = φи(λ) = φ(λ).
Решим совместно уравнения(Б.4), (Б.5) относительно sи(λ), исключая переменную φ(λ), в результате полу-чим:nи (λ ) ⋅ mk (λmax k ) ⋅ ϕ и (λmax и ).(Б.6)mk (λ ) ⋅ nи (λmax и ) ⋅ ϕ k (λmax k )Очевидно, что при равенстве спектральных плотностей лучистого потокаsи ( λ ) = s k ( λ ) ⋅(φk(λmaxk) = φи(λmaxи)) правая часть выражения (Б.6) соответствует относительнойспектральной чувствительности АМФД:nи (λ ) ⋅ mk (λmax k ).(Б.7)mk (λ ) ⋅ nи (λmax и )Если равенство спектральных плотностей лучистого потока (φk(λmaxk) =sи ( λ ) = s k ( λ ) ⋅φи(λmaxи)) не выполняется, то относительная спектральная чувствительность ООЧЭ может быть получена путем дополнительной нормировки значений Sи(λ),полученных из (Б.7), поскольку отношение φk(λmaxk)/φи(λmax) является константой.229Спектральный диапазон измерения определяется, путём измерения диапазона длин волн в нм, где относительная спектральная чувствительность АМФДбудет не менее 0,1 от значения Su(λmax).Б.5.3 Методика измерения порога чувствительности АМФДИзмерения проводятся на модулированном излучении.
Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам в соответствии с пунктомБ.5.1.Б.5.3.1 Подготовка к измерениямИзмерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на рисунке Б.2.Рис. Б.2 Структурная схема измерительной установки1 – Источник излучения, 2 – модулятор, 3 – АМФД, 5 – регистрирующийприбор.Б.5.3.2 Проведение измеренийАМФД следует поместить в посадочное гнездо измерительной установки,подключить его к измерительной цепи и установить режим измерения в соответствии с требованиями ТЗ на ФП конкретного типа.Устанавливают режим питания на АМФД в соответствии с требованиями ТЗна АМФД и регистрируют значение напряжения шума по показаниям регистрирующего измерительного прибора. Напряжение шума следует регистрировать по максимальным повторяющимся показаниям прибора за время не менее10 с.Если напряжение шума близки к напряжению шума измерительной установки, то сначала необходимо зарегистрировать напряжение шума без подачи230напряжения на АМФД, затем суммарное напряжение шума при подаче на него напряжения.Напряжение шума (Uш ) в вольтах следует вычислять по формулеU ш = U ш2 2 − U ш2 1 ,(Б.8)где Uш2.
— суммарное напряжение шума при подаче напряжения питанияФП, В;Uш1 — напряжение шума без подачи напряжения питания АМФД, В.На АМФД подают модулированный поток излучения и регистрируют напряжение (ток) фотосигнала по показаниям регистрирующего прибора.Б.5.3.3 Обработка, оформление и оценка результатовПогрешность измерения напряжения (тока) шума и напряжения (тока) фотосигнала не должна выходить за интервал для U ш (I ш )= ±7 %, для U с (I с )=±7 %.По результатам измерений напряжения фотосигнала и напряжения шумамогут быть определена пороговая чувствительность АМФДU шФ U ш=,UcSuгде Uш — среднее квадратическое значение напряжения шума, В;Фп =(Б.9)Su – вольтовая чувствительностьБ.5.4 Методика измерения коэффициента подавления сигналов вспектральном диапазоне более 0,4 мкм.Б.5.4.1 Требования к средствам измеренийТребования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам поп.
Б.5.1.Б.5.4.2 Подготовка и проведение измерений.Подготовка и проведение измерений по п. Б.5.2.2231Б.5.4.3 Обработка, оформление и оценка результатов.Вольтовую чувствительность в диапазоне фоточувствительности Su в вольтахна ватт следует вычислять по формуле:Su =где Uф – напряжение на выходе АМФД, В;Uс,Ф(Б.10)Ф – поток излучения от источника в диапазоне чувствительности АМФД, Вт.Вольтовую чувствительность на длине волны λ = 0,4 мкм Su(0,4) в вольтах наватт следует вычислять по формуле:UФ.(Б.11)Ф0,4Коэффициент подавления сигналов в спектральном диапазоне более 0,4 мкмS u (0,4) =вычисляется по формуле:K под =SuS u (0,4)(Б.12)Б.5.5.
Определение динамического диапазона АМФД по входному сигналуНижний предел динамического диапазона равен порогу чувствительности.Верхний предел динамического диапазона вычисляется по формуле:U max,Suгде Umax – максимальное выходное напряжение мультиплексора, В;Фmax =(Б.13)Su – чувствительность в диапазоне фоточувствительности, В/Вт.Следовательно, динамический диапазон АМФД будет:D=Фmax.ФП(Б.14)Б.6. Требования безопасностиДля обеспечения безопасности работающих при испытаниях АМФД, необходимо использовать коллективные и индивидуальные средства защиты.Для предупреждения поражения электрическим током необходимо обеспечить:232надежное заземление измерительного оборудования;защиту изоляции наружной электропроводки от механических и термическихповреждений;выполнение«Правилэксплуатацииэлектроустановокпотребителей»(5 издание), утвержденных Госэнергонадзором 31.03.92 г., и «Правил техникибезопасности электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором 25.12.84 г.233ПРИЛОЖЕНИЕ В.
ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ РЕАЛИЗУЮЩЕЙ МАТЕМАТИЧЕСКУЮМОДЕЛЬ ФПУ УФ ДИАПАЗОНА%%%%%%%%%%%%%%%Электронная модель матрицыПеременные:ХМ - размерность матрицы по оси Х в пикселах.YM - размерность матрицы по оси Y в пикселах.ХP - размеры пикселя по Х в мкм.YP - размеры пикселя по Y в мкм.PMax - максимальная яркость в изображении в Вт/пиксель.TK - время кадра.SP - средняя чувствительность пикселя.UD - удельная обнаружительная способность.PICT - исходное изображение(типа uint16).KG - количество градаций серого.CQ - максимальная емкость ячейки мультиплексора в пКл.DSH - дисперсия шума.Ee - заряд электрона.function varargout = model3(varargin)% MODEL3 M-file for model3.fig%MODEL3, by itself, creates a new MODEL3 or raises the existing%singleton*.%%H = MODEL3 returns the handle to a new MODEL3 or the handle to%the existing singleton*.%%MODEL3('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local%function named CALLBACK in MODEL3.M with the given input arguments.%%MODEL3('Property','Value',...) creates a new MODEL3 or raises the%existing singleton*.
Starting from the left, property value pairs are%applied to the GUI before model3_OpeningFunction gets called. An%unrecognized property name or invalid value makes property application%stop. All inputs are passed to model3_OpeningFcn via varargin.%%*See GUI Options on GUIDE's Tools menu.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
