Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

18 страниц

396.00 ₽

Купить ГОСТ 21815.19-90 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на электронно-оптические преобразователи, предназначенные для применения в приборах видения, и устанавливает методы измерения отношения сигнал-шум

  Скачать PDF

Оглавление

1 Метод измерения отношения сигнал-шум с анализирующей диафрагмой перед фотоприемным устройством

2 Метод измерения отношения сигнал-шум с анализирующей диафрагмой перед входом ЭОП

Приложение 1 Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения

Приложение 2 Средства измерений

Приложение 3 Расчет погрешности измерения

Показать даты введения Admin

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ—ШУМ

ГОСТ 21815.19-90

40 коп. БЗ 12-90/997


Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621 383.8.083 006 354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

21815.19—90

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРОННО ОПТИЧЕСКИЕ Методы измерения отношения сигнал—шум

Image intensifier and image converter tubes Methods of measuring the signal-to-noise ratio

ОКП 1930

Дата введения 01.01.93

Настоящий 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

1.1. Принцип измерения

Издание официальное


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

'© Издательство стандартов, 1991

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

2 Зак 463

значениях освещенности на входе ЭОП и площади анализируемо-го участка входа ЭОП.

1.2. Измерительная аппаратура

1.2.1.    В установке для измерения С/Ш следует применять измерительные приборы и вспомогательные устройства в соответствии с черт. 1 и приложением 2.

1.2.2.    Рабочий источник света должен работать в режиме источника света с цветовой температурой 2856 К по ГОСТ 7721 и обеспечивать на входе ЭОП заданную освещенность. Значение освещенности устанавливают в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа. Предельная погрешность установления освещенности должна находиться в интервале ±15 %• Закон распределения—нормальный.

ГшГб п ’


d


О)


а пр —


1.2.3.    Анализирующая диафрагма должна иметь черную матовую поверхность и калиброванное отверстие, изготовленное с полем допуска НИ. Диаметр калиброванного отверстия, приведенный ко входу ЭОП (da Лр ). в миллиметрах вычисляют по формуле

где da—диаметр калиброванного отверстия анализирующей диафрагмы, мм;

Г9 —электронно-оптическое увеличение ЭОП, крат;

7 6    9    10

Г Гг-Г-


2 J Ч 5

Г гг г


Г Г Г1

I 1Ш I ■' и &



Г б 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 — фотоприемкое 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 danр должна находиться в интервале ±5 %. Закон распределения—нормальный.

1.2.4. Непрозрачный диск должен иметь черную матовую поверхность.

ГОСТ 2)815.19—90 С. 3

Диаметр непрозрачного диска (£>д) должен быть больше диаметра. при этом должно выполняться условие

6da „р >£)д -> 5rfa пР    (2)

1.2.5.    Держатель ЭОП должен удовлетворять требованиям ГОСТ 21815.0.

1.2.6.    Фотоприемное устройство должно иметь линейную световую .характеристику в рабочем диапазоне. Предельная случайная составляющая погрешности измерений светового сигнала, вносимая фотоприемным устройством, должна находиться в интервале ±6 %. Закон распределения равномерный.

1.2.7.    Блок переноса изображения должен передавать изображение с выхода ЭОП в плоскость анализирующей диафрагмы и иметь линейное поле, обеспечивающее заполнение светом всего отверстия анализирующей диафрагмы.

ристики:

частотный диапазон при измерении СИГНАЛА, Гц 0—1,0 частотный диапазон при измерении ШУМА, Гц    0—20

спад амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) на частоте среза 20 Гц, дБ/октаву, не менее    70

нелинейность АЧХ, дБ, не более    0,5

динамический диапазон входных сигналов: по каналу измерения СИГНАЛА, дБ, не менее    70

по каналу ШУМ, дБ, не менее    70

время интегрирования:

по каналу СИГНАЛ, с, не менее    1

по каналу ШУМ, с, не менее    10

1.2.8.    Измерительный блок, в состав которого должны входить фильтр нижних частот (ФНЧ), интегратор и измерительный прибор, должен иметь следующие основные параметры и характе

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

1.2.9. Вспомогательный источник света с ненормируемым спектром должен обеспечивать в плоскости анализирующей диафрагмы освещенность, вызывающую в фотоприемном устройстве электрический ток, равный значению тока, полученного при измерении СИГНАЛА при засветке входа ЭОП.

1.3. Подготовка к измерениям

1.3.1.    Испытуемый ЭОП устанавливают в держатель, соединяют с источником питания.

1.3.2.    На входе ЭОП устанавливают освещенность, указанную в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.

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

С 4 ГОСТ 21815.19-90

ЭОП


1 3 4 Центр непрозрачного диска совмещают с центром входа

1 3 5 Центр отверстия анализирующей диафрагмы совмещают с центром изображения непрозрачного диска на выходе ЭОП 1 3 6 Выводят из свеювого пучка непрозрачный диск 1 3 7 Фотоприемное устройство устанавливают в положении, соответствующем максимальному уровню тока в режиме измерения ШУМА

14    Проведение измерений

1 4 1 Многократно (не менее 10 раз) измеряют значения ШУМА (Цшс, ) при освещенном входе ЭОП

1 4 2 Измеряют один раз значение СИГНАЛА (Ус)

1 4 3 Устанавливают перед входом ЭОП непрозрачный диск 144 Измеряют один раз значение СИГНАЛА (U-, ) с теневого изображения непрозрачного диска на выходе ЭОП 1 4 5 Выключают ЭОП

1 4 6 Свет от вспомогательного источника света направляют на анализирующую диафрагму В плоскости анализирующей диафрагмы создают освещенность, вызывающую в фотоприемном устройстве электрический ток, равный значению тока, полученного при измерении СИГНАЛА по п 14 2

1 4 7 Многократно (не менее 10 раз) измеряют значения аппаратурного ШУМА (Umij) электронного тракта «Фотоприемное устройство — измерительный блок».

15    Обработка результатов


(3)


£


1 5 1 Отношение сигнал—шум (фв), приведенное к площадке диаметром 0,2 мм на входе ЭОП и к освещенности, равной 10~4 лк, вычисляют по формуле

где Кш — коэффициент усиления измерительного блока при измерении ШУМА;

Цс—среднее значение СИГНАЛА с фотоприемного устройства при освещенном входе ЭОП, В,

U7 — среднее значение сигнала с фотоприемного устройства при затемненном непрозрачным диском входе ЭОП, В,

К с — коэффициент усиления измерительного блока при измерении СИГНАЛА;

Uш с —среднее значение ШУМА при освещенном входе ЭОП, В; U.и 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

ГОСТ 21815.19-90 С. 5

2 U„


Uui.c —


(4)


Среднее значение ШУМА при освещенном входе ЭОП (U„,.c) в вольтах вычисляют по формуле

где Ut„ с —значение ШУМА i-ro измерения при освещенном входе ЭОП, В; т — число измерений.

2

/-1


(5)


£/ш.а=


Среднее значение аппаратурного ШУМА (Um а ) в вольтах вычисляют по формуле

где иш а. —значение аппаратурного ШУМА /-го измерения, В;

п — число измерений.

Площадь 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*0 ) при соблюдении требований настоящего стандарта при доверительной вероятности Я=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 АНАЛИЗИРУЮЩЕЙ ДИАФРАГМОЙ ПЕРЕД ВХОДОМ ЭОП

2.1.    Принцип измерения

Принцип измерения отношения сигнал—шум 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.

2.2.    Измерительная аппаратура

2.2.1. В установке для измерения отношения сигнал—шум еле-

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

2.2.2. Анализирующая диафрагма должна иметь черную матовую поверхность и калиброванное отверстие. Диаметр калиброванного отверстия (da) должен удовлетворять условию

0,2 <da<0,25.    (7)

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

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

£.> -100%, (8)

где da —диаметр калиброванного отверстия анализирующей диафрагмы, мм; а„—максимальный размер тела накала лампы или апертурного отверстия источника света, мм;

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

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

Черт. 2

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

(9)

ГОСТ 21815.19-90 С. 7

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

Л С — толщина катодного стекла, мм (для ЭОП со стекловолоконным входом ДС=0); п — показатель преломления катодного стекла.

2.2.3.    Блок переноса изображения должен передавать изображение калиброванного отверстия анализирующей диафрагмы с выхода ЭОП в плоскость ограничивающей диафрагмы.

2.2.4.    Ограничивающая диафрагма должна иметь черную матовую поверхность и калиброванное отверстие. Диаметр калиброванного отверстия ограничивающей диафрагмы, приведенный ко входу ЭОП (donp )• должен удовлетворять условию

2da<do„p<10da.    (10)

^0

0,Г >


(И)


d


о пр


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

где d0—диаметр калиброванного отверстия ограничивающей диафрагмы, мм;

/'э — электронно оптическое увеличение ЭОП, крат;

Гб п —увеличение блока переноса изображения, крат.

Максимальная погрешность определения диаметра d0 пр должна быть не более 5 %. Закон распределения — нормальный.

2.2.5.    Вспомогательный источник света с ненормируемым спектром должен создавать в плоскости ограничивающей диафрагмы освещенность, вызывающую в фотоприемном устройстве электрический ток, равный значению тока, полученного при измерении СИГНАЛА при засветке входа ЭОП.

2.2.6.    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.

2.3. Подготовка к измерениям

2.3.1.    Испытуемый ЭОП устанавливают в держатель, соединяют с источником питания.

2.3.2.    На входе ЭОП устанавливают освещенность, указанную в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.

2.3.3.    Центр отверстия анализирующей диафрагмы совмещают с центром входа ЭОП.

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

2.3.5.    Центр отверстия ограничивающей диафрагмы совмещают

с центром изображения анализирующей диафрагмы на выходе ЭОП.

2.3.6. Фотоприемное устройство устанавливают в положении, соответствующем максимальному уровню тока в режиме измерения ШУМА.

2.4. Проведение измерений

2.4.1.    Многократно (не менее 10 раз) измеряют значение ШУМА (17ш с, ) при освещенном входе ЭОП.

2.4.2.    Измеряют один раз значение СИГНАЛА (£/с ).

2.4.3.    Выключают осветитель.

2.4.4.    Измеряют один раз значение СИГНАЛА (Ur ) при затемненном входе ЭОП.

2.4.5.    Выключают ЭОП.

2.4.6.    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.

2.4.7.    Многократно (не менее 10 раз) измеряют значение аппаратурного ШУМА (£/„, Я( ) электронного тракта «Фотопоием-ное устройство—измерительный блок».

2.5. Обработка результатов

Km(Uc~Ur) ,/ л. кг2 1Q-4

Кг V U2 —U2    г А Е

Ас У иш с    а    г

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

(12)

где К„| — коэффициент усиления измерительного блока при измерении ШУМА;

Uc —среднее значение СИГНАЛА с фотоприемного устройства при освещенном входе ЭОП, В;

Ur —среднее значение СИГНАЛА с фотоприемного устройства при затемненном входе ЭОП, В;

Кс — коэффициент усиления измерительного блока при измерении СИГНАЛА;

U 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 ((/Ш<А в вольтах вычисляют по формуле

S и,


(13)


C/ц, с —


т


ГОСТ 21815.19-90 С. 9

где UUI с —значение ШУМА /-го измерения при освещенном входе ЭОП, В; гп — число измерений.

Среднее значение аппаратурного ШУМА (1)ш а ) в вольтах вычисляют по формуле

А

Уш.а=    -    ■    ,    (14)

где иш л. —значение аппаратурного ШУМА /-го измерения, В;

п — число измерений.

Площадь отверстия анализирующей диафрагмы (А) в квадратных миллиметрах вычисляют по формуле

А—71 (1г)2 >    П5)

где da —диаметр отверстия анализирующей диафрагмы, мм.

2.5.2. Относительная погрешность измерения отношения сигнал—шум (е-;в) 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 % —для ЭОП с микрокакальными пластинами.

Закон распределения — нормальный.

Расчет погрешности приведен в приложении 3.