Глава 4. Автоматизация спектроскопического эксперимента
Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) является устройством, которое преобразует падающий на него поток излучения в электрический сигнал. Именно такой вариант регистрации сигнала используется в нашей установке. При этом, чем выше интенсивность света, тем выше напряжение, снимаемое с выхода ФЭУ. Однако диапазон изменения соответствующего сигнала весьма широк, а нам обычно требуется обеспечить высокую чувствительность и высокое отношение «сигнал/шум» как при очень слабом, так и при очень сильном сигнале, поступающем с ФЭУ. Как вариант, для регистрации такого сигнала необходимо использовать аналого-цифовой преобразователь, перед которым ставить усилители с переключаемым диапазоном усиления сигнала, что само по себе является довольно сложной схемотехнической задачей. Другое решение – использовать на выходе ФЭУ усилитель-дискриминатор, который выдаёт последовательность импульсов со скоростью, пропорциональной току ФЭУ. То есть, чем сильнее освещается входное окно ФЭУ, тем чаще идут импульсы. При этом темновой ток ФЭУ оставим за порогом дискриминации. Возьмём за основу этот вариант. Тогда для регистрации соответствующего сигнала нам потребуется плата сбора данных, в которой реализован счётчик импульсов. В нашем случае использовалась плата NI PCI 6250, обладающая необходимым нам функционалом. Она содержит два 32-разрядных счётчика/таймера, разрешения каждого из которых будет вполне достаточно для решения поставленной задачи.
Так же, как и в примере с термопарой (глава 2), для работы с NI PCI 6250 будем использовать поддержку на уровне операционной системы в виде пакета драйверов от компании National Instruments, а для Python – пакет rnidaqmx.
Строки инициализации платы сбора данных можно поместить в описанную ранее функцию инициализации экспериментальной установки. Инициализируем один счётчик импульсов, а усилитель-дискриминатор ФЭУ подключаем ко входной линии PFI 8 платы:
Для корректного завершения работы программы не забудем предварительно закрыть интерфейсы для задействованных внешних устройств:
Если вы заметили неточность, ошибку или хотите поделиться своими мыслями по поводу статьи - мы рады обратной связи. Давайте вместе сделаем ресурс лучше!