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

4.28 Метод определения времени выхода на режим и времени автономной работы фотоприемного устройства с системой дроссельного охлаждения

4.28.1 Сущность метода

Метод применяют для определения времени выхода на режим и время автономной работы ФПУ с системами дроссельного охлаждения.

4.28.2 Средства измерений и вспомогательное оборудование

4.28.2.1 Требования к СИ и вспомогательному оборудованию - по 4.1.2.1 - 4.1.2.2.

4.28.2.2 Требования к источнику излучения - по 4.1.2.4.

4.28.2.3 Требования к модулятору - по 4.1.3.2.

4.28.2.4 Требования к регистрирующему прибору - постоянная времени регистрирующих приборов должна удовлетворять условию

 

, (140)

 

где t_ож - ожидаемое время выхода на режим ФПУ, с.

В качестве регистрирующего прибора рекомендуется использовать многоканальные системы автоматической регистрации данных (ПК со специализированным ПО, самописцы и т.д).

4.28.2.5 Для определения числа кадров K, необходимых для обработки результатов измерения шума, следует использовать формулу

 

, (141)

 

где t_к - время записи кадра, с.

4.28.2.6 Режим системы охлаждения, рабочее напряжение ФПУ, сопротивление нагрузки следует указывать в ТУ на ФПУ конкретных типов.

4.28.2.7 Датчик моментов включения и выключения системы охлаждения должен обеспечивать надежную их фиксацию с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала +/- 10%.

4.28.3 Подготовка к измерениям

4.28.3.1 Измерение ФПУ с системами дроссельного охлаждения (для холодильников открытого типа) следует проводить на установке (стенде), структурная схема которой приведена на рисунке 22.

 

 

1 - источник излучения; 2 - модулятор; 3 - испытуемый

образец; 4 - БЭО; 5 - ПК с ПО; 6 - датчик моментов включения

и выключения системы охлаждения; 7 - система охлаждения;

G - источник питания испытуемого образца

 

Рисунок 22

 

Временем выхода на рабочий режим считается время от момента включения системы охлаждения до момента, когда напряжения (токи) шума и фотосигнала станут неизменными.

4.28.3.2 Установку (стенд) следует подготовить в соответствии с требованиями инструкции по проведению измерений и/или требованиями по подготовке приборов к измерениям, приведенными в их инструкции по эксплуатации. Установку (стенд) следует подготовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

4.28.4 Проведение измерений

4.28.4.1 Климатические условия проведения измерений - по 4.1.4.1.

4.28.4.2 Выполняют действия по 4.1.4.2 - 4.1.4.3.

4.28.4.3 Измеряют напряжение (ток) шума и напряжение (ток) фотосигнала ФПУ при выключенной системе охлаждения.

4.28.4.4 Включают систему охлаждения при этом зафиксировав момент t₁ (см. рисунок 23).

 

 

Рисунок 23 - Диаграмма напряжения (тока) шума и напряжения

(тока) фотосигнала ФПУ при выключенной системе охлаждения

 

4.28.4.5 Система охлаждения должна работать до тех пор, пока ФПУ не выйдет на режим, т.е. напряжения (токи) шума и фотосигнала станут неизменными (момент времени t₂). Выключают систему охлаждения, при этом зафиксировав момент t₃. Измерение напряжений (токов) шума и фотосигнала продолжают до тех пор, пока они не достигнут первоначальных значений, измеренных по 4.28.4.3 (до момента времени t₅).

4.28.5 Обработка результатов

4.28.5.1 Среднее значение напряжения (тока) шума ФПУ следует определять по диаграмме записи напряжения (тока) шума. Отдельные выбросы диаграммы записи в расчет не принимают.

4.28.5.2 По усредненным диаграммам записи напряжения (тока) шума и напряжения (тока) фотосигнала находят моменты времени (t₂ и t₄), при которых отношение напряжения (тока) фотосигнала к напряжению (току) шума становится равным значению K, указанному в ТУ на ФПУ конкретных типов. При отсутствии значения K принимается равным 2.

4.28.5.3 Промежуток времени с момента включения системы охлаждения до момента достижения ОСШ S_ФПУ/N_ФПУ заданного уровня считают временем выхода на режим (t_вых) в секундах охлаждаемого ФПУ и вычисляют по формуле

 

t_вых = t₂ - t₁, (142)

 

где t₂ - момент выхода на режим ФПУ, с.

4.28.5.4 Промежуток времени с момента отключения системы охлаждения (t₃) до момента выхода из режима охлаждаемого ФПУ, определяемого падением ОСШ S_ФПУ/N_ФПУ до уровня, указанного в ТУ на ФПУ конкретных типов, является временем автономной работы (t_{раб.авт}), в секундах, охлаждаемого ФПУ

 

t_{раб.авт} = t₄ - t₃, (143)

 

где t₄ - момент выхода из режима охлаждаемого ФПУ, с.

4.28.5.5 С целью уменьшения погрешности измерений сигнала и шума, вызываемых малым числом кадров, используемых при их измерениях, допускается аппроксимация кривых, полученных при измерениях (см. рисунок 23).

4.28.5.6 Погрешность определения времени выхода на режим и времени автономной работы охлаждаемого ФПУ не должна выходить за пределы интервала +/- 30% с заданной вероятностью P = 0,95.