4.1.2 Розрахунок потоку випромінювання ,що падає на приймальну площадку фотоприймача.

На приймач падає лише частина випромінювання від нитки розжарювання при колірній температурі 1500K і рівна:

де -потік випромінювання реального джерела при 1500K ,що падає на

коліматорну лінзу;

-пропускання оптичної схеми;

k_уз. –коефіцієнт узгодження площі джерела випромінювання із площею приймача випромінювання і визначається за наступною формулою:

Відповідні площі для нашого випадку зображені на рис.

Рис 4.1 Визначення коефіцієнта узгодження.

Підставивши наші значення одержимо:

Визначемо пропускання оптичної системою за наступною формулою:

(4.9)

де -сумарний коефіцієнт пропускання системи;

-оптичний коефіцієнт пропускання матерялу;

-загальний коефіцієнт пропускання оптичної системи обумовлене

френелівським відбиванням;

–інтегральний коефіцієнт пропускання світлофільтра.

Оскільки всі матеріали оптичної системи виготовлені з одного матерялу,то визначемо як:

(4.10)

(оскільки в [методичці] приведено пропускання та коефіцієнт послаблення

матерялу для зразка товщиною 10мм.)

де к_м-коефіцієнт послаблення матеріалу для робочої довжини хвилі;

d_о.с.-сумарна товщина оптичних елементів по осі(крім оптичних фільтрів).Для того щоб визначити пропускання оптичного матерялу КО1 з урахуванням поглинання та розсіювання в ньому розрахуємо показник послаблення для зразка товщиною 10мм. Пропускання якого наведино в [методичці 4]. Розрахункову довжину хвилі обераємо по середині робочого фільру λ_р=4,27мкм.

d_о.с=2 d_в.к.+d_л.кол.+d_л.о.=2 +3,5+3,5=13мм.

Тоді пропускання оптичної систети зарахунок поглинання в матеріалі буде дорівнювати:

Розрахуємо втрати на відбивання на одній поверхні:

Де m-кількісь меж розділу середовища.Отже отримаємо:

Інтегральний коефіцієнт пропускання робочого світлофільтру визначається наступним виразом:

В іншій формі запису :

де S_ф –площа під кривою спектру,а S₁- площп прямокутника обмеженого

координатами λ_max та λ_min.

S₁=(4,07-4,57) =0,52 мкм

S_ф=0,184 мкм

Тоді сумарний коефіцієнт пропускання робочого каналу буде рівний:

З попереднього приблизного енергетичного розрахунку ми визначили кут ω,який складає:

Отже підставляючи розраховані дані одержимо:

4.1.3Розрахунок відношення корисного сигналу до сигналу шуму робочого каналу

Це співвідношення визначаємо як відношення потоку, що падає на приймальну площадку до величини ефективного порогового потоку фотоприймача:

де -пороговий ефективний потік ,що реєструється приймачем від реального джерела з температурою T=1500K.

Велечина ефективного порогового потоку визначається по формулі:

де -пороговий ефективний потік ,що реєструється приймачем від АЧТ при температурі T_АЧТ ;

k_АЧТ –коефіцієнт використання приймачем випромінювання АЧТ з температурою T_АЧТ.;

k_Дж.-коефіцієнт використання приймачем випромінювання реального джерела з колірною температурою T_Дж.

Ці коефіцієнти розраховуються за такими формулами:

де , -функція спектрального розподілу відносної густини потоку випромінювання ,відповідно для АЧТ із температурою T_АЧТ та реального джерела з температурою T_Дж.=1500K;

-функція спектрального розподілу чутливості фотоприймача (довідникові дані);

-спектральний коефіцієнт сірості вольфраму;

-спектральне пропускання світлофільтра.

де -ширина смуги пропускання підсилювального тракту (приймаємо )

Тоді підставляючи наші дані одержимо: