Галерея голограмм

О голографии

Студии голографии

Голография - виртуальная галерея
Главная страницаСвязьФорумАрхивEnglishПоиск

Самодельный измеритель освещенности фотопластинки

Автор: С.П. Воробьев

Измерение освещенности фотопластинки перед записью голограммы является обязательной операцией, позволяющей точно рассчитать время экспонирования фотопластинки и, следовательно, получить качественную голограмму. В данной статье рассказано, как самому сделать удобный и точный измеритель освещенности на основе современных комплектующих радиодеталей. Итак, покупаем в магазине радиодеталей (например, "Чип и Дип") следующие компоненты:
1. Фотодиод с встроенным операционным усилителем, OPT101 (фирма "Burr Brown") - 180 руб. (см. фото внизу).

2. Цифровую измерительную головку, PMLED/5 (фирма Velleman Components") - 580 руб.
3. Стабилизированный блок питания на 5v, БПС 5,0-0,5 (фирма "Электрон-комплекс") - 140 руб. (см. фото справа).
Итого придется раскошелиться ровно на 900 руб. Можно прикупить и корпус для фотоприемника, но это по желанию - его можно сделать и самому из подходящей коробки, например, из тубуса от фотопластинок.

Дальше идет тщательное изучение прилагаемых инструкций, прорисовка монтажных схем и распайка всех компонентов. Спектральная чувствительность фотоприемника, характерная для кремниевой структуры, имеет максимум в ближней инфракрасной области (см. график) и неплохо подходит для измерения красного излучения лазерных указок. Микросхема с фотодиодом очень маленькая по сравнению с фотодиодом ФД-7к и для ее распайки потребуется паяльник с тонким жалом.
Берем кусочек оргстекла толщиной 1-1,5 мм и сверлим отверстия диаметром 1 мм под контакты микросхемы и выводные провода. Фотодиод с измерительной головкой рекомендуется соединять экранированным проводом. Для этого вполне подойдут провода от сломанных наушников для кассетного плеера или межблочный стереопровод. Красный провод пускаем на плюс источника питания, белый - на вход измерительной головки, а экран - как общий провод (т.е., на минус источника питания). Припаиваем перемычки между контактами 4-5 и 3-8, после чего закрываем область распайки второй пластинкой из оргстекла, заматываем черной изолентой с дырочкой под светочувствительную площадку и фотоприемник готов.

С измерительной головкой придется повозиться подольше. Дело в том, что она имеет несколько пределов измерения, и под каждый нужно самому припаять свой делитель. Для наших условий (освещение лазерной указкой) требуется припаять недокументированный делитель 9,9Мом/1Мом. Сопротивление 9,9 Мом есть в комплекте головки, а сопротивления 1 Мом - нет. Но его можно купить в том же "Чип и Дип". Итак, строго по инструкции припаиваем делитель и перемычку, задающую положение разделительной запятой на индикаторе (см. фото).
Осталось сделать отверстие под индикатор и провода в корпусе, и провести общий монтаж (см. фото справа). Тщательно проверяем все распайки, закрываем фотодиод черной бумагой и включаем блок питания в сеть. Если не сделано ошибок, прибор покажет что-то около 0,1-0,15 V. Это темновой ток фотодиода. Осторожно приоткрываем черную бумагу. Показания индикатора должны увеличиться. Максимальное показание индикатора - 20 V. При большей освещенности индикатор показывает единицу - перегрузка!
Готовый фотоприемник желательно откалибровать в значениях освещенности. Я это сделал прямым сравнением со своим измерителем на базе фотодиода ФД-7к и микроамперметра Ф195. Поставил рядом фотодиод ФД-7к и OPT101, осветил лазерной указкой с расстояния 0,5 м и сравнил показания. В результате получил пересчетный коэффициент К:

К = 4

на который нужно умножить показания вольтметра, чтобы сразу получить значение освещенности в мкВт/кв. см. Например, фотоприемник, положенный на центр фотопластинки, дает показание 17 вольт. Умножаем это напряжение на 4 и сразу получаем значение освещенности E:

E = 17х4 = 68 мкВт/кв. см

Если чувствительность пластинки составляет, например, 800 мкДж/кв. см, то время экспонирования T будет равно:

T = 800/68 = 12 сек.

Не мешает проверить линейность измерения освещенности. Для этого можно использовать кусочек проявленной фотопластинки ПФГ-03 (она видна на последнем фото). Как ни удивительно, но нормально проявленная фотопластинка имеет кратность поглощения света от лазерной указки k = 1.8, т. е. почти в два раза! Это очень удобный коэффициент, так как позволяет без расчетов оценить линейность измерения. Просто закройте фотоприемник пластинкой и, если показания вольтметра так же упадут в два раза, значит, все в порядке.
К сожалению, у данного измерителя имеется только один диапазон измерений. Он вполне подходит для работы с лазерной указкой. Но для других значений освещенностей - очень больших или очень слабых, заданный предел измерения может не подойти. Здесь есть два выхода - или перепаять делитель с последующей калибровкой или сделать регулируемый делитель, как на обычных тестерах. Но тогда, конечно, придется повозиться с паяльником.

Автор выражает благодарность Ю. Бородину и С. Копенкину за помощь в настройке прибора.