---

£ /Л & /9 -9 <

ГОСУДАРСТВЕН Н Ы И

СОЮЗА ССР

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ—ШУМ

ГОСТ 21815.19-90

Издание официальное

40 коп. БЗ 12—90/997

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ

КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москв

а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СОЮЗА

ССР

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ

М

ГОСТ

21815.19—90

етоды измерения отношения сигнал—шум

Image intensifier and image converter tubes.

Methods of measuring the signal-to-noise ratio

ОКП es 4930

Дата введения 01.01.93

Нестоящий стандарт распространяется на электронно-оптичес­кие преобразователи (далее—ЭОП), предназначенные для приме­нения в приборах видения, и устанавливает методы измерения отношения сигнал—шум (С/Ш):

с анализирующей диафрагмой, расположенной перед фото­приемным устройством;

с анализирующей диафрагмой, расположенной перед входом ЭОП.

Общие требования к проведению измерений и требования бе­зопасности по ГОСТ 21815.0.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их поясне­ния приведены в приложении 1 настоящего стандарта и ГОСТ 19803.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ—ШУМ
С АНАЛИЗИРУЮЩЕЙ ДИАФРАГМОЙ ПЕРЕД
ФОТОПРИЕМНЫМ УСТРОЙСТВОМ

1. ГПринцип измерения

Принцип измерения отношения сигнал—шум с анализирующей диафрагмой, расположенной перед фотоприемным устройством, заключается в измерении значений среднего (СИГНАЛ) и сред­него квадратического отклонения (ШУМ) электрического сигнала фотоприемника, пропорционального световому потоку на выходе ЭОП, с последующим вычислением их отношения при заданных

Издание официальное

Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР£

значениях освещенности на входе ЭОП и площади анализируемо­го участка входа ЭОП.

^=74-, (о

* э' б.П

д

где d_a

иаметр калиброванного отверстия анализирующей диаф-

рагмы, мм;

Г_э—электронно-оптическое увеличение ЭОП, крат; Гб.п —увеличение блока переноса изображения, крат.

1 — рабочий источник света; 2 — непрозрачный диск;

3 — держатель; 4 — ЭОП; 5 — блок переноса изображе­ния; 6 — зеркало; 7 — анализирующая диафрагма; 8 — фотоприемное устройство; 9 — измерительный блок;

10 — фильтр нижних частот; 11 — интегратор; 12 — из­мерительный прибор; 13 — вспомогательный источник света.

Черт. 1

Диаметр калиброванного отверстия анализирующей диафраг­мы, приведенный ко входу ЭОП, должен быть не более 0,25 мм. Предельная погрешность определения диаметра d_a.np должна на­ходиться в интервале ±5 %. Закон распределения—нормальный.

Непрозрачный диск должен иметь черную матовую по­верхность

.

Д иаметр непрозрачного диска (£>_д ) должен быть больше диа­метра, при этом должно выполняться условие

(2)

верстия анализирующей диафрагмы.

1.2.8. Измерительный блок, в состав которого должны входить фильтр нижних частот (ФНЧ), интегратор и измерительный при­

бор, должен иметь следующие основные параметры ристики:

частотный диапазон при измерении СИГНАЛА, Гц частотный диапазон при измерении ШУМА, Гц спад амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) на частоте среза 20 Гц, дБ/октаву, не менее нелинейность АЧХ, дБ, не более динамический диапазон входных сигналов: по каналу измерения СИГНАЛА, дБ, не менее по каналу ШУМ, дБ, не менее

время интегрирования:

по каналу СИГНАЛ, с, не менее по каналу ШУМ, с, не менее

характе-

0—1,0

70

70

70

10

Предельная суммарная погрешность, вносимая измерительным блоком в измеряемое отношение сигнал—шум, должна находить­ся в интервале ±10 %. Закон распределения—нормальный.

с источником питания.

На ЭОП подают напряжения, указанные в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.

1.5.Г Отношение сигнал—шум (ф_в), приведенное к площадке диаметром 0,2 мм на входе ЭОП и к освещенности, равной 10^-4 лк, вычисляют по формуле

г

Кш(^с-^т) л / Я-10~²

Г ^А

10'⁴ £ ’

(3)

рении ШУМА;

де К_ш—коэффициент усиления измерительного блока при изме­среднее значение СИГНАЛА с фотоприемного устройст-

в

устройства

а при освещенном входе ЭОП, В;

среднее значение сигнала с фотоприемного

при затемненном непрозрачным диском входе ЭОП, В;

А_с — коэффициент усиления измерительного блока при изме-

рении СИГНАЛА;

Uhi.c —среднее значение ШУМА при освещенном входе ЭОП, В; ^ш.а—среднее значение аппаратурного ШУМА при выключен­ном ЭОП, В;

А — площадь калиброванного отверстия анализирующей диафрагмы, приведенная ко входу ЭОП, мм²;

Е —освещенность, установленная на входе ЭОП, лк

.Среднее значение ШУМА при освещенном входе ЭОП (С/_Ш;С)

в вольтах

вычисляют по формуле

Uiu.a —

т

ш.а

(5)

(4)

где ^ш.с. —значение ШУМА 1-го измерения при освещенном вхо­де ЭОП, В;

т— число измерений.

Среднее значение аппаратурного ШУМА (£7_ш.а ). в вольтах вычисляют по формул

е

где і/ш.ау —значение аппаратурного ШУМА /-го измерения, В;

п — число измерений.

П лощадь калиброванного отверстия анализирующей диафраг­мы (А), приведенную ко входу ЭОП, в квадратных миллиметрах вычисляют по формуле

(6)

1.5.2. Относительная погрешность измерения отношения сигнал —шум (е<р_в ) при соблюдении требований настоящего стандарта при доверительной вероятности Р=0,95 находится в интервале:

±11 % —для однокамерных ЭОП;

± 12 % —Для двухкамерных ЭОП;

±14 % —для трехкамерных ЭОП;

±20 % —для ЭОП с микроканальными пластинами.

Закон распределения—нормальный.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ-ШУМ

С

ХОДОМ ЭОП

АНАЛИЗИРУЮЩЕЙ ДИАФРАГМОЙ ПЕРЕД

Принцип измерения отношения сигнал—гшум с анализирующей диафрагмой перед входом ЭОП заключается в измерении зна­чений среднего (СИГНАЛ) и среднего квадратического отклоне­ния (ШУМ) электрического сигнала фотоприемника, пропорцио­нального световому потоку на выходе ЭОП, с последующим вы­числением их отношения при заданных значениях освещенности на входе ЭОП и площади анализируемого участка входа ЭОП.

В установке для измерения отношения сигнал—шум еле-

дует применять измерительные приборы и вспомогательные уст­ройства в соответствии с черт. 2.

0,2 <d_a<0,25. (7)

Максимальная погрешность измерения диаметра d_a должна быть не более 3 %. Закон распределения — нормальный.

Анализирующая диафрагма должна устанавливаться на рас­стоянии от источника света. Для исключения погрешности из­мерений из-за влияния полутеней расстояние £_д должно удовлет­ворять условию

•100 % ,

(8)

где d_a—диаметр калиброванного отверстия анализирующей диафрагмы, мм;

а_н — максимальный размер тела накала лампы или апер­турного отверстия источника света, мм;

/_д —расстояние между калиброванным отверстием анализи­рующей диафрагмы и входом ЭОП, мм;

б —допуск на размер теневого изображения калиброванного отверстия (6 = 5 %).

1 — источник света; 2 — анализирующая диафрагма; 3 — держатель; 4 — ЭОП; 5 — блок переноса изображе­ния; 6 — зеркало; 7 — ограничивающая диафрагма; 8 — фотоприемное устройство; 9 — измерительный блок; 10 — фильтр нижних частот; 11 — интегратор; 12 — измери­тельный прибор; 13 — вспомогательный источник света.

Черт. 2

Расстояние между калиброванным отверстием анализирующей диафрагмы и входом ЭОП (/_д ) в миллиметрах вычисляют по фор­

муле

где /і — расстояние между калиброванным отверстием анализи­рующей диафрагмы и катодным стеклом ЭОП или входной плоскостью стекловолоконного блока для ЭОП со стекловолоконным входом, мм;

ДС — толщина катодного стекла, мм (для ЭОП со стеклово­локонным входом ДС^О);

п —показатель преломления катодного стекла.

2d_a<d_onp<10d_a. (10)

Диаметр калиброванного отверстия ограничивающей диафраг­мы, приведенный ко входу ЭОП (d₀.пр ), в миллиметрах вычис­ляют по формуле

do.n_P= -Л > (И)

' б.п

где d₀—диаметр калиброванного отверстия ограничивающей

диафрагмы, мм;

Г_э— электронно-оптическое увеличение ЭОП, крат;

^б.п —увеличение блока переноса изображения, крат.

Максимальная погрешность определения диаметра d_o.np долж­на быть не более 5 %. Закон распределения — нормальный.