ГОСТ Р 59606-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Оптика и фотоника. Устройства фотоприемные второго и последующих поколений. Методы измерений фотоэлектрических параметров и определения характеристик

4.11 Метод определения эквивалентной шуму разности температур

4.11.1 Сущность метода

4.11.1.1 Метод применяют для измерения эквивалентной шуму разности температур (ЭШРТ) ФЧЭ ФПУ (или каналов ВЗН), ЭШРТ ФПУ (или зоны ФПУ) и разброса ЭШРТ ФПУ для ФПУ средневолнового и длинноволнового ИК диапазона с холодной диафрагмой.

4.11.1.2 За ЭШРТ ФЧЭ (или канала ВЗН) ФПУ принимают отношение разницы двух температур АЧТ к ОСШ ФЧЭ. За сигнал принимают разницу фотооткликов ФЧЭ при двух температурах АЧТ. За шум - значение шума, соответствующее минимальной из устанавливаемых на АЧТ температур.

4.11.1.3 За ЭШРТ ФПУ принимают среднее значение ЭШРТ ФЧЭ ФПУ (по недефектным элементам).

4.11.1.4 За разброс ЭШРТ ФПУ принимают СКО ЭШРТ ФЧЭ ФПУ (по недефектным элементам).

4.11.2 Средства измерений и вспомогательное оборудование

Требования к СИ и вспомогательному оборудованию - по 4.1.2.

4.11.3 Подготовка к измерениям

Подготовка к измерениям - по 4.1.3.

4.11.4 Проведение измерений

4.11.4.1 Климатические требования - по 4.1.4.1.

4.11.4.2 Выполняют действия по 4.1.4.2, 4.1.4.3.

4.11.4.3 При измерении ЭШРТ задают время накопления или значение заполнения ячеек накопления ФЧЭ ФПУ. При отсутствии требований в ТУ на ФПУ конкретного типа уровень заполнения ячеек должен быть 0,7. Установку уровня заполнения ячеек накопления ФПУ проводят в соответствии с 4.6.4.4. Требования к погрешности установки уровня заполнения - в соответствии с 4.1.4.4.

4.11.4.4 Устанавливают температуру АЧТ T₁, равную 300 К (если иная температура не указана в ТУ или в других документах на ФПУ конкретного типа, или в ином документе, регламентирующем порядок проведения измерений), и измеряют шум ФЧЭ ФПУ.

4.11.4.5 Измеряют сигнал ФЧЭ ФПУ по 4.2 для температур АЧТ T₁ и , где равно 3 К (если иные температуры не указаны в ТУ или в другом документе на ФПУ конкретного типа, или в ином документе, регламентирующем порядок проведения измерений).

4.11.5 Обработка результатов

4.11.5.1 ЭШРТ ФЧЭ ФПУ ЭШРТ_i,j вычисляют по формуле

 

(75)

 

где S_{ФЧЭ i,j} - сигнал с i,j ФЧЭ (или канала ВЗН) ФПУ, вычисленный по формуле (14);

N_{ФЧЭ i,j} - шум i,j ФЧЭ (или канала ВЗН) ФПУ, вычисленный по формуле (2).

4.11.5.2 ЭШРТ ФПУ ЭШРТ_ФПУ вычисляют по формуле

 

(76)

 

где M - число недефектных элементов (или каналов ВЗН) ФПУ.

4.11.5.3 Разброс ЭШРТ ФПУ ЭШРТ_{разбр.ФПУ} вычисляют по формуле

 

(77)

 

4.11.5.4 Расчет неопределенности измерения ЭШРТ ФЧЭ (или канала ВЗН) ФПУ

На неопределенность измерения ЭШРТ ФЧЭ (или канала ВЗН) ФПУ влияют погрешность измерения ОСШ ФЧЭ, погрешность установки температуры T₁, погрешность установки , погрешность коэффициента излучения АЧТ, погрешность установки уровня заполнения ячеек накопления ФЧЭ ФПУ.

Относительную погрешность измерения ЭШРТ ФЧЭ (или канала ВЗН) ФПУ вычисляют по формуле

 

, (78)

 

где - относительное значение погрешности измерения сигнала ФЧЭ с номером i,j ФПУ, вычисленное по формуле (17);

- относительное значение погрешности измерения шума единичного ФЧЭ с номером i,j ФПУ, вычисленное по формуле (7);

- абсолютная погрешность установки температуры , °C;

k_диап - коэффициент, зависящий от диапазона работы ФПУ; для средневолновых ФПУ его принимают равным 0,025, для длинноволновых ФПУ - 0,07;

- абсолютная погрешность установки температуры T₁ на АЧТ, °C;

- абсолютная погрешность определения уровня заполнения ячеек накопления, %; при фиксации времени накопления принимают равной нулю;

k_{T АЧТ} - коэффициент, зависящий от разницы температур между АЧТ и окружающей средой, интегрального коэффициента излучения АЧТ, спектрального диапазона измеряемого ФПУ и фиксируемого параметра при измерении ЭШРТ (времени накопления или значения заполнения ячеек накопления ФЧЭ ФПУ); значения коэффициента k_{T АЧТ} приведены в приложении Б.

4.11.5.5 Расчет неопределенности измерения ЭШРТ ФПУ

На неопределенность измерения ЭШРТ ФПУ влияют погрешность измерения ЭШРТ ФЧЭ, число недефектных ФЧЭ, погрешность установки температуры T₁, погрешность установки , погрешность коэффициента излучения АЧТ, погрешность установки уровня заполнения ячеек накопления ФЧЭ ФПУ.

Относительную погрешность измерения ЭШРТ ФПУ вычисляют по формуле

 

. (79)

 

При расчете ЭШРТ ФПУ допускается вводить коэффициент k_{T АЧТ} как поправочный, в этом случае k_{T АЧТ} при расчете погрешности измерения ЭШРТ ФПУ принимают равным нулю и исправленное значение ЭШРТ ФПУ ЭШРТ_{испр.ФПУ} вычисляют по формуле

 

. (80)

 

4.11.5.6 Расчет относительного значения неопределенности измерения разброса ЭШРТ ФПУ вычисляют по формуле

 

. (81)

 

4.11.5.7 Погрешность определения с заданной вероятностью P = 0,95 не должна выходить за пределы интервала:

- не более +/- 30% - для ЭШРТ ФЧЭ (или каналов ВЗН) ФПУ;

- не более +/- 24% - ЭШРТ ФПУ (или зоны ФПУ);

- не более +/- 10% - разброса ЭШРТ ФПУ.