光电式杂散光测量仪

杂散光测试方法一、引言杂散光是光学系统中的一种常见干扰因素，会导致图像质量下降，影响系统性能。

因此，对杂散光进行测试和评估是光学系统设计和优化的重要步骤之一。

本文将介绍杂散光测试的方法和技术。

二、杂散光的定义与分类杂散光是指光学系统中除了主光束外的其他光线，包括散射光、反射光、折射光等。

根据产生杂散光的机制和来源，杂散光可分为表面杂散光、体杂散光和机械杂散光。

表面杂散光是由光学元件表面的缺陷或污染引起的；体杂散光是由光学元件内部的杂质、气泡等引起的；机械杂散光是由光学系统中的机械部件或连接件引起的。

三、杂散光测试方法1. 透射法透射法是一种常用的杂散光测试方法，适用于大部分光学系统。

通过在待测光学系统前放置一个光屏，测量屏幕上的散射光强度来评估杂散光水平。

透射法测试简单快捷，但不能区分不同来源的杂散光。

2. 反射法反射法是另一种常用的杂散光测试方法，适用于光学系统中存在反射光的情况。

通过在待测光学系统前放置一个反射镜，测量镜面上的散射光强度来评估杂散光水平。

反射法测试相对复杂，需要考虑反射镜的杂散光贡献。

3. 散斑法散斑法是一种高精度的杂散光测试方法，适用于对光学系统的杂散光进行定量评估。

通过将待测光学系统照射到一个散斑板上，利用散斑的统计特性来推断杂散光的水平。

散斑法需要专门的仪器设备和复杂的数据处理算法，但具有较高的测量精度。

4. 光谱法光谱法是一种用于评估光学系统杂散光谱分布的方法。

通过测量光学系统在不同波长下的光谱响应，可以分析不同波长范围内的杂散光成分和强度。

光谱法可以提供更全面的杂散光信息，但需要较长的测试时间和复杂的光学设备。

四、杂散光测试技术1. 散射角度测量散射角度是评估杂散光强度的重要参数之一。

常用的散射角度测量技术包括散射角度计、散射角度转换器等。

通过测量散射光的角度，可以了解杂散光的散射特性和分布规律。

2. 散射光强度测量散射光强度是评估杂散光水平的关键指标之一。

常用的散射光强度测量技术包括散射光强度计、光电二极管等。

光谱仪杂散光抑制是光谱分析中的重要环节，对于提高测量精度和减小误差具有重要意义。

杂散光是指光谱仪中除目标光谱外的其他光谱成分，它们可能来源于仪器内部、样品本身或外部环境。

杂散光会影响目标光谱的测量结果，导致测量误差增大。

为了抑制杂散光，可以采取以下措施：
1.提高仪器制造精度：通过提高仪器制造精度，减少内部反射和散射，从而降低杂散光。

2.选择合适的样品处理方法：对于某些样品，可能需要进行预处理以减少杂散光。

例如，对于含有颗粒物的样品，可以通过研磨或过滤等方法去除颗粒物。

3.优化实验条件：通过调整实验条件，如光源、光学元件的位置和角度等，以减少杂散光。

4.采用适当的算法：采用适当的算法对测量数据进行处理，以减小杂散光对测量结果的影响。

例如，可以采用背景消除法或最小二乘法等方法。

总之，光谱仪杂散光抑制是提高测量精度和减小误差的关键环节。

通过采取一系列措施，可以有效地抑制杂散光，提高光谱分析的准确性和可靠性。

杂散光抑制能力测试系统（PST）操作流程
1.确认光路，若使用532nm激光，则无需放置平面切换镜；若使用671nm激光，
则需要放置平面切换镜；
2.安装待测光学系统至转台，确保待测光学系统的光轴与平行光管的光轴重合；
3.调焦：调整杂光抑制能力测试系统光源组件、光学元件和待测光学系统的位
置，保证光轴的一致性。

打开激光光源，利用PST测试控制程序将离轴角调整到0度。

调整探测器靶面到光点最小位置，完成位置粗对准。

然后在粗对准位置沿光轴方向前后微动探测器组件工装，同时监视探测器感光读数值，在最大值时停止移动，并锁紧、固定探测器组件，完成探测器靶面与光学像面重合的对准调校；
4.确认pst-pmt-data、pst-vega-data、pst-tcxmx-A023以及VEGA的充电线均
未在连接状态；
5.连接 PST-EC-AC220、PST-PC-AC220 至实验室内插座；
6.确认待用激光电源的电源开关及钥匙开关处于开的状态；
7.用钥匙开关打开机柜电源，启动计算机，并运行PST检测软件；
8.按界面中的转台初始化，实现转台寻零工作，寻零完成后，界面弹出消息框，
按确认后，转台将自动停止在10°位置；
9.连接到pst-pmt-data、pst-vega-data、pst-tcxmx- A023；并打开vega；
10.在界面上进行参数输入并确认；
11.在界面上按激光电源、相应的待测激光电源，相应的图标变绿后，按系统初
始化按键；
12.系统初始化后，按PST测量进入测量状态；
13.在测量过程中，可通过暂停、急停、退出三个控制按键进行相应的控制。

光伏探测器光电特性实验讲义光伏探测器光电特性实验光电二极管与光电池是根据光伏效应制成的pn 结光电器件，短路电流与入射光强成正比是其一个突出优点，在精确测量光强时常用作光探测器。

光敏电阻是基于光电导效应原理工作的半导体光电器件，灵敏度高，体积小，重量轻，常用于自动化技术中的光控电路。

【实验目的】1. 观测光电二极管的光电特性；2. 观测光电池的光电特性。

【仪器仪器】光电二极管，光电池，直流电源，小灯泡（6V ，0.15A ），数字万用电表两块（其中一块表有直流电流200A μ量程），电阻箱，实验暗箱等。

如图1所示。

图1 光伏探测器光电特性实验仪实验装置技术指标1．直流电源 0-4V 连续可调，显示分辨率0.01V ； 2．电阻箱0-99999.9Ω可调，分辨率0.1Ω；3．数字万用表电流测量分辨率0.01A μ（20A μ档）； 4．光敏电阻暗电阻大于4M Ω；5．小灯泡额定电压6.3V ，额定电流0.1A 。

6. 传感器移动范围约17cm【实验原理】1. 光伏效应当光照射在pn 结上时，由光子所产生的电子与空穴将分别向n 区和p 区集结，使pn 结两端产生电动势。

这一现象称为光伏效应，如图2所示。

利用半导体pn 结光伏效应可制成光伏探测器，常用的光伏探测器有光电池、光电二极管、光电三极管等。

光电池是根据光伏效应制成的pn 结光电器件。

不需要加偏压就可以把光能转化为电能。

光电池的用途，一是用作探测器；二是作为太阳能电池，将太阳能转化为电能。

光电池的结构示意图及应用电路如图3所示。

光电池的光照特性主要有伏安特性、入射光强-电流（电压）特性和入射光功率-负载特性。

2.光照下的pn 结特性光照下pn 结的伏安特性曲线如图4所示。

无光照时，pn 结的伏安特性曲线和普通二极管的一样。

有光照时，pn 结吸收光能，产生反向光电流，光照越强，光电流越大。

光伏器件用作探测器时，需要加反偏压或是不加偏压。

不加偏压时，光伏器件工作在图4的第四象限，称为光伏图2 pn 结光伏效应原理图（b ）（a ）图3 光电池的结构示意图（a ）及基本应用电路（b ）图4 光伏探测器的伏安特性曲线工作模式。

提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法提高光电型红外转速传感器测量准确度的方法包括以下几个方面:
1. 光学和机械结构优化：采用适当的光学和机械结构，可以降低杂散光线对传感器的干扰，提高传感器的抗干扰能力。

例如，可以采用多层光学涂层和精密机械制造技术，使得传感器表面尽量保持光滑和完整，减少光线反射和折射的影响。

2. 跟踪动态电平的平均值电路：采用跟踪动态电平的平均值电路，可以有效降低杂散光线对传感器测量的干扰。

这种电路可以实时监测传感器输出信号的动态电平，当遇到杂散光线时，自动降低传感器的输出信号强度，减少干扰对测量准确度的影响。

3. 适当的算法优化：采用适当的算法优化，可以提高传感器的测量准确度。

例如，可以采用基于模糊算法的优化方案，通过对传感器测量结果进行模糊分析，可以有效排除干扰因素，提高测量准确度。

4. 优化响应频率：优化传感器的响应频率，可以提高传感器的测量准确度。

例如，可以采用高速采样电路和数字信号处理技术，使得传感器可以快速响应信号变化，减少测量误差。

总结起来，提高光电型红外转速传感器测量准确度需要从光学和机械结构、电路算法等多个方面进行优化。

通过合理的设计和实际应用，可以提高传感器的抗干扰能力和测量准确度，满足各种应用场景的需求。

杂散光（Stray Light）是指光学系统中非期望的光线传播，这些光线可能由于系统内部的散射或反射而偏离了理想的光路。

在光学设计和测试中，杂散光是一个非常重要的参数，因为它可以影响图像的对比度和质量。

杂散光的判断标准通常取决于具体的应用和光学系统的要求。

没有一个统一的标准适用于所有情况，但以下是一些常见的方法和指标：1. 杂散光比率（Stray Light Ratio, SLR）：这是最常见的杂散光评价指标，定义为在特定角度下的杂散光强度与直接透射光强度的比值。

例如，SLR = 10^-4 表示在特定角度下，杂散光的强度是直接透射光强度的万分之一。

2. 杂散光抑制（Stray Light Suppression）：这是指在特定条件下，光学系统能够抑制杂散光的能力。

通常用分贝（dB）来表示，计算公式为：\[ text{SLS} = 10 \log_{10} \left( \frac{1}{\text{SLR}} \right) \]。

3. 点源透过率（Point Source Transmittance, PST）：这是一个更为详细的杂散光评价方法，它测量从一个点光源到探测器的杂散光强度随角度变化的关系。

PST曲线可以帮助设计师了解在哪些角度上杂散光最为严重。

4. 杂散光分析软件：现代光学设计通常使用专门的软件工具来模拟和分析杂散光，如Zemax OpticStudio、CODE V等。

这些软件可以提供详细的杂散光分布图和数值分析。

5. 实验测试：除了理论分析和模拟，实际的光学系统还需要通过实验测试来验证杂散光性能。

这通常涉及到使用特定的光源和探测器来测量杂散光强度。

在实际的光学系统设计中，杂散光的判断标准应该根据系统的应用目的和性能要求来确定。

例如，对于高精度的天文望远镜或者军事侦察设备，对杂散光的要求会非常严格。

而对于一些商业产品，如普通的相机镜头，杂散光的标准可能会相对宽松一些。

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西安捷通智创仪器设备有限公司 029-********/400-029-3662 S C M 杂散电流检测系统用户操作手册英国雷迪中国一级代理商： 西安捷通智创仪器设备有限公司1 / 74目录安全注意事项 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 概念 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 一、杂散电流．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 １、监测杂散电流干扰的方法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 ２、杂散电流的影响 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 ３、电流测量的重要性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 ４、电压测量的重要性 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 设备概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4一、系统组成 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41、SCM智能感应器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.42、SP 智能探针２ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53、SI 智能信号发送器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54、SCM智能感应器控制软件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55、数据分析软件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66、笔记本电脑 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67、全球定位功能(GPS)选项 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68、SCM工作原理概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 二,杂散电流检测仪(SCM)成套设备 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 设备准备 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9一、电池充电 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91、SCM智能感应器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92、SP 智能探针２ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93、SI 智能信号发送器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94、笔记本电脑 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．105、软件安装 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 操作 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11一、静态测量 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．111、介绍 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112、计划方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113、安装智能感应器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．114、安装智能探针 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．125、使用SCM智能感应器或智能探针2进行测量 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．146、设置智能信号发送器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．147、连接智能信号发送器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．158、操作智能信号发送器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．169、启动SCM智能感应器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2010、使用SCM智能感应器控制软件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2111、设置SCM智能感应器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21二、动态测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．331、介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．332 / 742、动态检测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．333、计划方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．334、SCM智能感应器安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．335、智能探针安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．346、把SCM智能感应器连接到笔记本电脑 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．347、关闭SCM智能感应器 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 读取和分析数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38一、取下 SmartMedia 存储卡 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38二、读取数据记录 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．391、数据记录文件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39三、使用数据分析软件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．401、介绍 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．402、SCM数据分析软件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．403、创建一个时间段 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41四、显示多个文件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44五、工具栏 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．451、文件操作工具栏 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．452、水平方向数据操作工具栏 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．463、垂直方向数据操作工具栏 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．474、数据度量工具栏 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48六、菜单 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．531、文件菜单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．532、查看菜单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．553、设置菜单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．574、曲线菜单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．595、帮助菜单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61七、水平滚动和光标控制 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62 实例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．663 / 74安全注意事项安全警告在本手册中有两种级别的安全提示，它们是：警告！ 如果不正确地遵照该提示指定的步骤，可能会造成人员伤亡。

影响分光光度计测量误差的重要原因分光光度计作为一种精密仪器，在运行工作过程中由于工作环境，操作方法等种种原因，其技术情形一定会发生某些变更，可能影响设备的性能，甚至诱发设备故障及事故。

因此，分析工必须了解分光光度计的基本原理和使用说明，并能适时发觉和排出这些隐患，对已产生的故障适时维护和修理才略保证仪器设备的正常运行。

1）若大幅度更改测试波长，需稍等片刻，等灯热平衡后，重新校正“0”和“100%”点。

然后再测量。

2）指针式仪器在未接通电源时，电表的指针必须位于零刻度上。

若不是这种情况，需进行机械调零。

3）比色皿使用完毕后，请立刻用蒸馏水冲洗干净，并用干净柔嫩的纱布将水迹擦去，以防止表面干净度被破坏，影响比色皿的透光率。

4）操作人员不应轻易动电灯泡及反光镜灯，以免影响光效率。

5）1900型等分光光度计，由于其光电接收装置为光电倍增管，它自身的特点是放大倍数大，因而可以用于检测微弱光电信号，而不能用来检测强光。

否则简单产生信号漂移，灵敏度下降。

针对其上述特点，在维护和修理、使用此类仪器时应注意不让光电倍增管长时间暴露于光下，因此在预热时，应打开比色皿盖或使用挡光杆，躲避长时间照射使其性能漂移而导致工作不稳。

6）放大器灵敏度换挡后，必须重新调零。

7）比色杯的配套性问题。

比色杯必须配套使用，否则将使测试结果失去意义。

在进行每次测试前均应进行比较。

实在方法如下；分别向被测的两只杯子里注入同样的溶液，把仪器置于某一波优点，石英比色杯；220nm、700nm装蒸馏水，玻璃比色杯：700nm处装蒸馏水，将某一个池的透射比值调至100%，测量其他各池的透射比值，记录其示值之差及通光方向，如透射比之差在0.5%的范围内则可以配套使用，若超出此范围应考虑其对测试结果的影响。

分光光度计分操作中简单显现的几个典型故障及其排出方法：1）仪器不能调零。

可能原因：a）光门不能完全关闭。

解决方法：修复光门部件，使其完全关闭。

b）透过率“100%”旋到底了。