тром должен создавать в плоскости ограничивающей диафрагмы ческий ток, равный значению тока, полученного при измерении СИГНАЛА при засветке входа ЭОП.
освещенность, вызывающую в
ротоприемном устройстве электри-
Требования к рабочему источнику света, держателю ЭОП, фотоприемному устройству и измерительному блоку по пп. 1.2.2; 1.2.5; 1.2.6; 1.2.8.
Подготовка к измерениям
Испытуемый ЭОП устанавливают в держатель, соединя
ют с источником питания.
На входе ЭОП устанавливают освещенность, указанную в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.
Центр отверстия анализирующей диафрагмы совмещают с центром входа ЭОП.
На ЭОП подают напряжения, указанные в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.
Центр отверстия ограничивающей диафрагмы совмещают
с центром изображения анализирующей диафрагмы на выходе ЭОП.
Фотоприемное устройство устанавливают в положении,, соответствующем максимальному уровню тока в режиме измерения ШУМА.
Проведение измерений
Многократно (не менее 10 раз) измеряют значение ШУМА ) при освещенном входе ЭОП.
Измеряют один раз значение СИГНАЛА (Г7С ).
Выключают осветитель.
Измеряют один раз значение СИГНАЛА (t7T ) при затемненном входе ЭОП.
Выключают ЭОП.
Свет от вспомогательного источника света направляют на ограничивающую диафрагму. В плоскости ограничивающей диафрагмы создают освещенность, вызывающую в фотоприемном устройстве электрический ток, равный значению тока, полученного* при измерении СИГНАЛА по п. 2.4.2.
Многократно (не менее 10 раз) измеряют значение аппаратурного ШУМА (t/щ.а,- ) электронного тракта «Фотоприемное устройство—измерительный блок».
Обработка результатов
Отношение сигнал—шум (фв), приведенное к площадке* диаметром 0,2 мм на входе ЭОП и к освещенности, равной 10-4 лк, вычисляют по формуле г
Кш(С'с-С'т)
л- 10 2
Кс
10-4
Е
(12)
где —коэффициент усиления измерительного блока при измерении ШУМА;
Uc—среднее значение СИГНАЛА с фотоприемного устройства при освещенном входе ЭОП, В;
UT —среднее значение СИГНАЛА с фотоприемного устройства при затемненном входе ЭОП, В;
Кс— коэффициент усиления измерительного блока при измерении СИГНАЛА;
і/ш.с —среднее значение ШУМА при освещенном входе ЭОП, В;
U ш.а —среднее значение аппаратурного ШУМА, В;
А—площадь отверстия анализирующей диафрагмы, мм2;
Е—освещенность, установленная на входе ЭОП, лк.
Среднее значение ШУМА при освещенном входе ЭОП ((7Ш,с)
в вольтах вычисляют по формуле
где иш.с. —значение ШУМА гго измерения при освещенном входе ЭОП, В;
т— число измерений.
Среднее значение аппаратурного ШУМА (І7ш.а ) в вольтах вычисляют по формуле
(14)
где С7ш.а. —значение аппаратурного ШУМА /-го измерения, В;
п — число измерений.
П лощадь отверстия анализирующей диафрагмы (А) в квадратных миллиметрах вычисляют по формуле
(15>
где da—диаметр отверстия анализирующей диафрагмы, мм.
Относительная погрешность измерения отношения сигнал—шум (еф ) при соблюдении требований настоящего стандарта при доверительной вероятности Р^=0,95 находится в интервале
±18 % —для однокамерных ЭОП;
±20 % —для двухкамерных ЭОП;
±22 %—для трехкамерных ЭОП;
±32 % —ДДя ЭОП с микроканальными пластинами.
Закон распределения — нормальный.
Расчет погрешности приведен в приложении 3
.ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ,
И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
Термин
Буквенное
обозначение
Пояснение
Диаметр отверстия
диафрагмы,
входу ЭОП Диаметр отверстия
диафрагмы,
входу ЭОП
калиброванного анализирующей приведенный ко
калиброванного ограничивающей приведенный ко
^а.пр
^о.нр
Диаметр калиброванного отверстия анализирующей диафрагмы, пересчи-
тайный ко входу ЭОП с учетом уве-
личениія элементов схемы
Диаметр калиброванного отверстия ограничивающей диафрагмы, пересчитанный ко входу ЭОП с учетом увеличения элементов схемы
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ
Установка для измерения отношения сигнал—шум — К68.420 частотный диапазон Гц:
по каналу СИГНАЛ 0—1
по каналу ШУМ 0—20 чувствительность мВ:
по каналу СИГНАЛ, не хуже 1
по каналу ШУМ, не хуже 1 динамический диапазон входных сигналов дБ:
ъ по каналу СИГНАЛ, не менее 70
по каналу ШУМ, не менее 70
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения отношения сигнал—шум ), в процентах вычисляют по
s ‘ в
формуле
z
(16)
tK’s laia(t/c) 12+[а2?(</т) )а4"[аза(г/ ]2 ]24”+ I аб(Т(Л) 12(а^(Е) 12»
где Ку - коэффициент, зависящий от распределения суммарной погрешности
и установленной вероятности, решность;
которой определена данная пог-
П?.
а4, п5, ае — коэффициенты влияния
Uc
Uc—U
UT
ис~и
^ш.а
а
-и2
ш. а
‘= [/2 _1/2Ш.С еШ.а
соответственно);
0(И среднее квадратичное отклонение (далее — СКО) относительной погрешности измерения Uc, %;
О(И )—СКО относительной погрешности измерения UT, %;
у —СКО относительной погрешности измерения (7Ш с > %;
. ш.с'
° (И ) ОКО относительной погрешности измерения Цш а , %;
' ш.а'
0(A) —СКО относительной погрешности вычисления А, %;
а(Е) 1— ОКО относительной погрешности Е, %;
С КО относительной погрешности измерения в процентах вычисляют по формуле
(17)
где Оф — СКО относительной погрешности, вносимой фотоприемным устройством. При предельной погрешности фотопрнемного устройства, находящейся в интервале ±6 % и равномерном законе распределения погрешностей оф = -.А—^3,47 %;
1 * / 3
О
ЭОП, %.
ц — СКО относительной погрешности, обусловленной режимом питания(
2.1. СКО относительной погрешности
Оп), обусловленной режимом питанияЭОП, в процентах вычисляют по формуле
где я7 — коэффициент влияния изменения напряжения питания ЭОП на яркость выходной поверхности ЭОП а7—1,75— для однокамерных ЭОП; а7 = 3,5— для двухкамерных ЭОП; а7=5 — для трехкамерных ЭОП;
ас — СКО относительной погрешности, связанной с нестабильностью ВИП при изменении напряжения сети на ±10 %, %;
ств — СКО относительной погрешности, связанной с нестабильностью ВИП за время измерения, %.
Определение сгс и он -
Так как предельные значения нестабильности напряжения питания ЭОПГ обусловленной изменением напряжения сети, и нестабильность во времени равны между собой (равны 1 %), то и СКО погрешностей, обусловленных этими нестабильностями, будут равны, т. е. ос =<Ув ■ При распределении погрешностей по треугольному закону
0
формулу (18), имеем
с=о8’= 2 —0,42 % -Подставляя найденные значения СКО Погрешностей в для однокамерных ЭОП
ап= j/l>752(2 0,42)3= 1,04 % ;
для двухкамерных ЭОП
Оп=УЗ,52(2 0,42)2=2,08 %;
для трехкамерных ЭОП
ап=/52(2 0,42)2=2,97 %;
Определение для ЭОП с микроканальными пластинами (МКП).
С
(19)
КО относительной погрешности, обусловленной режимом питания ЭОП ((Тп), в процентах определим по формулеОп--]/ (а8ан.МКп)2 Нл9ан.вых )2 »
где а8— коэффициент влияния нестабильности напряжения питания на МКП на яркость выхода ЭОП;
ан —СКО относительной погрешности, связанной с поддержанием заданного постоянного напряжения на МКП ЭОП, %;
ад — коэффициент влияния нестабильности напряжения питания на входе ВУН на яркость выхода ЭОП;
«в.вых -СКО относительной погрешности, связанной с поддержанием напряжения на выходе ЭОП, %.
Примем п8—14, аэ=3,5 (определены экспериментально).
Так как предельные значения нестабильности напряжения питания МКП и напряжения питания на выходе ЭОП равны между собой (равны 1 °/о), то и СКО погрешностей, обусловленные этими нестабильностями, будут равны. При распределении погрешностей по треугольному закону можно записать
ан.МКП“ан.вых~ 2,4 %
тогда
суп=/(14.0,42)3+(3,5 0,42)2=6,01 %.
Подставляя найденные СКО погрешностей в формулу (17), имеем для однокамерных ЭОПдля двухкамерных ЭОП
для трехкамерных ЭОП
для ЭОП с МКП
3,472-1-2,082=4,04% ;
а(£/с) = 474-2,972=4,57 %
а(у ) = 1/3,472+6,012=6,94 %.
Так как значения СИГНАЛОВ Uc
ит
измеряются по одному принципу,
то можно принять
а (У ), тогда
Ху *
для однокамерных ЭОП для двухкамерных ЭОП для трехкамерных ЭОП для ЭОП с МКП
>62 % ;
a(t/T) =4>04 %;
®(1/т) =4>57 %;
аш ) =6,94 % .
3. CKO относительной вычисляют по формуле
погрешности измерения величины с
в процентах
(20)
где Оф — СКО относительной погрешности, вносимой фотоприемным устройст-
вом, Оф =±3,47 % (см. п. 2);
ол — СКО относительной погрешности, ЭОП. Значения оп для различных
обусловленной режимом питания
типов ЭОП определены выше (см.
для
п. 2.1).
Подставляя значения СКО погрешностей однокамерных ЭОП
(сгф, Пп) В
формулу (20)
имеем
1/ 1,042
a(U ) ~ V 3’472+ —Гб— ==3,48 %; ш.с
для двухкамерных ЭОП
a(tz ) =
ш.с
для трехкамерных ЭОП
a(U ) “
ш.с
для ЭОП с МКП
1/ . 6,012
G(U ) V 3,47а 4- —7«— =3,95 %.
ш.с f iV
Определение СКО относительной погрешности измерения величины С/ш а.
Так как аппаратурный ШУМ измеряют при включенном ЭОП, то можно принять (Т(С/ } = Оф =3,47 %.
' ш.а
О
пределение СКО относительной погрешности вычисления значения А.
Так как
т
'(21)
о СКО относительной погрешности вычисления значения А (кТ(др в процентах вычисляют по формулеG(A) J/ (2Otfa.np)2 ^^а.пр»
где О//а Пр — СКО относительной погрешности определения диаметра dan^. При предельной погрешности определения диаметра daпр, находящейся в интервале ±5 % и равномерном законе распределения пог-
5
решностей с?(/а пр= , тогда
6, Определение СКО относительной погрешности выставления значения £. СКО относительной погрешности выставления освещенности на входе ЭОП,
при нормальном законе распределения 4
о
данной погрешности, в процентах вы-
числяют по формуле
Є(Е)
3
(22)
где —предельная погрешность выставления освещенности на входе ЭОП, £(Е) =15%, тогда
15
3
Принимая {7с=2'£т, при котором «1 = 21; n2=il и £шс = 10£7 ш а Ї ПРИ котором а3«1; п4^0,01, а также нормальный закон распределения суммарной погрешности, для которого при вероятности Р = 0,95 = 1,96, подставляем
найденные значения частных погрешностей в формулу (16), получаем следующие оценки погрешностей: для однокамерных ЭОП
5Ф=±1,96Х
У (2-3,62)43,62«+3,48«4-(0,01 -3,47)2+ (4
=±18,0 % ;
для двухкамерных ЭО
П
(2-4,04)2-1-4,04*4-3,532+(0,01-3,47)2+ (
±19,9 %;
для трехкамерных ЭОП
—±1,96 X
(2-4,57)3+4,572+3,592+(0,01-3,47)3+
= ±22,0 % ;
для ЭОП с МКП
Возможна уточненная оценка погрешностей, при которой в формуле (16) вместо в і у ), Gty ), $ yj х , (S ty ) используется экспериментальная оценка с7 4 т7 ш.с ' ш.а1
СКО случайной составляющей погрешности .измерения U получаемая по формуле
П
2 (f/t—ТУ)2