Быстродействующие поляриметры для биохимических применений - page 6

А.С. Мартынов, Г.И. Уткин
6
Фотоприемники вносят в измерительные сигналы аддитивные
шумовые составляющие, статистически независимые для каждого из
каналов:
а1,2
п.м ср ист
ср
п.и.ш1,2
0,5
1 cos (2 2 )
,
I
I
I
= τ τ
± μ
θ − α +
(8)
где
п.и.ш1,2
I
— эквивалентная интенсивность шумов фотоприемника;
п.и.ш п.и.ш п.и
;
I
i
S
=
п.и.ш
i
и
п.и
S
— шумовой ток и интегральная чувст-
вительность приемника в спектральном диапазоне излучения источ-
ника соответственно.
Поглощение излучения средой приводит к снижению общего
уровня сигналов измерительного тракта, а рассеяние — их гармони-
ческих составляющих, снижая отношение сигнал/шум пропорцио-
нально
ср ср
.
τ μ
При высоких оптических рассеянии и поглощении из-
лучения возможно снижение отношения сигнал/шум до значений,
близких к единице.
Изначально в развертывающих поляриметрах с двухканальным
измерительным трактом для измерения ФС сигналов применялся ком-
параторный метод, который основан на вычислении отношения интер-
вала времени между поступлением сигнала опорного тракта и момен-
том равенства измерительных сигналов
t
ϕ
к интервалу времени между
двумя последовательными импульсами опорного сигнала
изм
:
T
изм
изм
720
,
t T
ϕ
ϕ =
(9)
где
изм
ϕ
— ФС сигналов. Использование двухканального измери-
тельного тракта позволяет отказаться от определения в процессе из-
мерения экстремума (например, минимума) измерительного сигнала
и тем самым существенно снизить влияние мультипликативных по-
мех источника излучения и шумов фотоприемников. Погрешность
измерения моментов начала и окончания измеряемых периодов при-
водит к погрешности измерения ФС, максимальное значение которой
можно оценить по формуле
изм
1440
,
t T
Δϕ = Δ
(10)
где
,
Δϕ
t
Δ
— максимальные погрешности измерения ФС и опреде-
ления моментов времени соответственно.
Для определения моментов времени начала и окончания периода
измерения можно использовать высокоточные системы, обеспечива-
ющие относительную погрешность измерений, равную 10
–4
…10
–6
.
В этом случае основным источником погрешности измерения ФС яв-
ляется погрешность определения момента равенства сигналов изме-
рительного тракта. К возникновению этой погрешности приводит
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14
Powered by FlippingBook