Российский производитель и разработчик сертифицированного измерительного оборудования с 1987 года


Е-154 и ФЭУ-185

Вы не вошли.

 Поиск | Регистрация | Вход 

Александр
18.07.2011 09:51:25
#1

Гость

Е-154 и ФЭУ-185

Добрый день. Необходимо подключить фотоэлектронный умножитель ФЭУ-184 ко входу модуля Е-154 для регистрации величин фототоков в диапазоне ±0,16В.Насколько я понимаю, на прямую это сделать нельзя, подскажите схемку, как это можно реализовать?

18.07.2011 10:27:08
#2

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Александр, надо сначала понять электрическую эквивалентную схему выходной цепи ФЭУ-184 при Ваших условиях применения. Связи с этим вопрос: разве фототок в Вольтах измеряют? Вообще, любой источник фототока любой природы - это почти идеальный источник тока в смысле эквивалентной схемы. Или я не прав? Кроме того, если фототок будем измерять в анодной цепи, то нужно понять, в Вашей схеме измерения, к каким потенциалам относительно земли будет привязан катод и анод и другие управляющие напряжения.

18.07.2011 10:42:24
#3

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Вот хороший материал на тему ФЭУ:
http://lnfm1.sai.msu.ru/lnfm/forstudents/practic.shtml
Собственно, вопрос в том (см. Рис.1), какие там значения  RL и  C и какой диапазон фототоков сигнала в цепи нагрузки?

18.07.2011 20:33:01
#4

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Схему подключения предложу, если ответите также на следующие вопрорсы
1. Нагрузка катода ФЭУ заземлена?
2. От какого устройства будете киловольты на катод подавать? Точка заземления у этого устройства есть?
3. Нужен одноканальный режим E-154 или многоканальный?
4. Экранировать корпус E-154 сможете (чисто конструктивный вопрос)?
5. Какая полезная  полоса частот сигнала? Постоянная составляющая фототока в Вашей задаче несёт информацию?
6. Сможете прикинуть, диапазон максимального и минимального фототока и с какой точностью его нужно измерять?
7. Компьютер - стационарный с питанием от сети?

18.07.2011 20:35:11
#5

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Исправляю опечатку:
1. Нагрузка анода ФЭУ заземлена?

Антон
03.08.2011 16:24:23
#6

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Здравствуйте.
Стоит задача, аналогичная в первому сообщению, только нужно подключить ФЭУ-83 к модулю Е14-140М, возможно
ли это в принципе или какой предусилитель перед модулем может понадобится?

03.08.2011 16:44:47
#7

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Антон, в таком случае все вопросы (кроме 4.), заданные Александру, относятся и к Вам. Александр, к сожалению, бросил эту интересную тему. Если ответите на вопросы, то вариант  подключения Е14-140М я смог бы прикинуть. Под величиной фототока я подразумевал умноженный фототок (на аноде).

Антон
03.08.2011 17:24:24
#8

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Спасибо,

2.Источник постоянного тока Б5-24, с точкой заземления.
7.Стационарный компьютер с питанием от сети, но без
физического соединения вилки питания с контактом заземления (старая розетка).

По остальным вопросам, буду разбираться.

Антон
03.08.2011 18:04:33
#9

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

1.Нагрузка анода заземлена
3.Пока только одноканальный режим.

03.08.2011 18:08:34
#10

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

7. Скажу сразу, что Е14-140М  нельзя включать между компьютером, не имеющим заземления, и заземлённым источником сигнала! Как правильно сделать в Вашем случае? - скажу после ответов на остальные вопросы.

03.08.2011 20:58:32
#11

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

5.Вместо верхней частоты полосы пропускания можно оценить максимальную скорость изменения светового потока, которую необходимо передать в оцифрованном сигнале.
О нижней частоте полосы пропускания: Если от 0 Гц - это значит, что требуется сохранить в оцифрованном сигнале жесткую привязку шкалы АЦП к уровню темнового тока. Если от f Гц (f не равно нулю) - это значит, грубо говоря, что мы хотим оцифровывать без потерь только изменения фототока, начиная с частоты f.

03.08.2011 21:10:14
#12

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Естественно, сложность реализации этой задачи (и ответ на вопрос: нужен ли усилитель, если да, то какой?) кардинально зависит от ширины рабочей полосы частот, от рабочего диапазона анодного тока (в котором будем измерять), от требуемой точности измерения (или требуемого разрешения).

Антон
04.08.2011 10:25:48
#13

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

5. Интересуют только изменения фототока без учета темнового. Полосу пропускания могу сказать в нм: 700-1000, т.е. узкий диапазон чувтсвительности. Используется в измерениях с чередующимися вспышками света с периодом 5 мс.

04.08.2011 11:34:15
#14

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Антон. По вопросу 5.:
- Я спрашиваю совсем не про диапазон длин световых волн. Ваши вспышки света с периодом 5 мс какую имеют минимальную длительность вспышки, которую нужно фиксировать? Чем меньше длительность вспышки, тем шире полосу пропускания нужно обеспечить с выхода ФЭУ до входа АЦП, и тем больше требуется  частота дискретизации АЦП.

А в чём физическая задача измерения заключается? Просто фиксировать вспышки по времени?

Антон
04.08.2011 12:16:49
#15

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Длительность вспышки примерно 3-4 мс. Задача заключается в конечном определении дифференциального поглощения образца, путем измерения сначала чередующихся интенсивностей измерительного света (закрыт - открыт)и  возбуждающего света  (на ФЭУ не попадает). В общем
классическая схема фосфороскопа.

04.08.2011 13:30:12
#16

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

По-другому поставлю вопрос: Для одного измерения интенсивности света какое максимальное время интегрирования анодного тока ФЭУ допустимо для Вашей задачи? Скажем, постоянная времени интегрирования 1 мс при измерении устраивает?

Антон
04.08.2011 14:07:51
#17

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Если я правильно понимаю это что время интегрирования длительности вспышки то 1 мс устроит. А можно и меньше время?

04.08.2011 14:33:59
#18

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Можно и меньше. Только Вы должны это определить, какое максимальное время интегрирования устроит. От этого и будем исходить. Чем меньше время интегрирования, тем шире требуется полоса частот, тем сложнее реализация. 
И последний вопрос 6. - это диапазон анодного тока и с какой точностью (разрешением) хотите его измерять в течение времени интегрирования.

Антон
04.08.2011 14:55:45
#19

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

5. Время интегрирования связано с частотой дискретизации?
6. Вот это параметер придеться измерить.

04.08.2011 15:00:51
#20

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

5. Да, связано.
6. Вы сможете практически определить диапазон анодного тока?

04.08.2011 15:17:37
#21

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Антон. Это фундаментальная вещь: если что-то хотите измерить, то определите в каком диапазоне и с какой точностью. Иначе, я не смогу предложить конкретное техническое решение.

Антон
04.08.2011 15:46:04
#22

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

5. Иными словами, как часто нужно измерять окно времени в течение которого происходит вспышка света.
6. Да, попробую измерить.

04.08.2011 16:09:01
#23

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

6. Хорошо. А требуемую точность сможете оценить? Поскольку, грубо говоря, измерение с точностью 0,1% или 5% от полной шкалы требуют разных решений. С другой стороны, точность, может быть, и 5% устроит (поскольку коэффициент передачи ФЭУ сам по себе не на столько стабилен), а разрешающая способность (или соотношение сигнал/шум) при измерении какие нужны?

Антон
04.08.2011 18:10:16
#24

Гость

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Я думаю что точность должна быть высокая (сигналы
слабые) и отношение С/Ш тоже. Численно еще надо будет подсчитать.

04.08.2011 19:49:29
#25

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: Е-154 и ФЭУ-185

Антон, когда стоит задача выделения слабого сигнала, то, прежде всего, имеет значение разрешающая способность, отношение сигнал/шум. К вопросу точности это прямого отношения не имеет.
С точностью связаны такие понятия как погрешность смещения нуля, погрешность шкалы, нелинейность шкалы. В частности, я вполне себе могу представить тракт ФЭУ-Усилитель-АЦП, обеспечивающий совсем  не высокую точность (допустим 5%) и очень высокую разрешающую способность (порядка 120 дБ).