【电子行业标准(SJ)】 电子管电性能的测试 第２６部分：摄像管的测试方法

中华人民共和国电子工业推荐性部标准电子管电性能的测试
第26部分：摄象管的测试方法
Meesurements of the electrical properties ofelectronic tubes
Part26:Methodsofmeasurementforcameratubes
1范围
SJ/Z9010.26-87
IEC151-26（1971)
本标准论述完成光学图象转变为电信号功能的电子管。这些管子通常称为“电视摄像管”
目前，它们分成两类，
a·具有光电发射灵敏表面的管子：b。具有光电导灵敏表面的管子。本标准仅论述a类中的超正析像管和b类中的视像管。随着发展的需要可以增加其他管子和（或）其它门类。2定义
本标准中所包措的定义一般不在I日60（07）《国际电工词汇，07组““电子学”》中出现，然而它们对解释测试方法是必需的。2.1一般定义
储存与输入光通量相对应的电荷图像的电极，扫描电子束从它上面产生信号电流。
2.1。2场网
邻近电荷存储靶扫描侧安装的一种网电极，对扫描电子束产生一均匀减速场。2.1．3减速极
邻近电荷存储靶扫描侧安装的一种坏形电极，用以校正电子束聚焦极末端电场的影响。
2.1．4信号极
获得信号输出的电极。
中华人民共和陶电子工业部1987-09-14批准*1
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2.1.5输出电容
摄像管信号电极与接在一起的所有其他电极之间的电容。2.1.6束聚焦极
其上加一可变电势来聚焦扫描电子束的电极。2.1.7束聚焦电压
将扫描电子束聚焦到靶上所需要的电子束聚焦电极电压。2.1.8磁轭组件
加到管子上的外部结构，它按要求提供磁场来完成聚焦、校正和扫描的巧能。2.1.9束校直
电子枪出口处附近加上偏转场来调节扫描电子束着靶入射角的过程。2.10输出电流
通过信号电极引线的电流。
2.1.11暗电流
无光输入时的输出电流。
2.1.12信号电流
有光照时的输出电流和暗电流之差。2.1.13图像黑区
不能从景像上得到信号电流的那些区域。2.1.14黑色电平
当摄像管光输入为零时，在波形监视器上所显示的信号电压电平。2.1.15图像白区
从景像上得到最大信号电流的那些区域。2.1.16消隐
用电子方法周期地抑制视频信息的作用。2.1.1.7消隐周期间隔
产生消隐期间的时闻周期。
注，在这段时间中，摄像管的扫描电子束在完成一行或场扫描之后回到它的起始点，同时插入行和顿同步脉冲。2.1.1.8消隐脉冲
用于消隐的电压脉冲。
2.1.19消稳电平
一个合适的参考电压电平，在其上叠加消隐脉冲。2.1.2.0光一信号转换特性
信号电流与照度之间的关系，通常用曲线表示。2.1.21Y
以对数单位绘制的光一信号转换特性曲线上的任一点上的斜率。毫2*
21.22拐点
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光一信号转换特性曲线上丫降到规定的参考点。2.1.23分辨率
可能再现线条细节的量。
8。矩形波响应，幅值响应。
由等宽黑白交替条纹测试图所给出的峰一峰信号幅值与测试图中黑白条纹亮度相同的大面积黑区和白区之间的信号差的比值。b，矩形波响应特性，调制传递函数。矩形波响应与1)光栅尺寸对2)矩形波响应试验图案中条纹宽度的比值之间的关系，通常用曲线表示。
2.1.24信噪比
在规定带宽内(1降一峰信号电流与（2规定带宽内输出电流中的方均根噪声的比值。
2。1。25灵敏度
在输出中获得规定信噪比所需要的输人光通盘。2.1.26测试图
测量摄像管参数所用的检验图案。2.1.27灰度尺寸
邻接的方格上不同亮度电平的直线排列。2.1。28几何非线性
垂直或水平的线段不成比例的再现。2.1.29图像缺陷
摄像管中产生不需要的局部不完善性，在再现图像中可见为斑点、黑点、线条和拖影。
2.1。30斑点有害值
用图像高度表示的斑点平均直径与其用规定的信号电平表示的强度的乘积。2.1。31余像（图像残留或烧伤）在原静止图像所对应的电荷除去后所遗留下的乱真图像。2.1.32情性
摄像管输出电流不能立刻跟上光输人变化的现象。2.1.33次缘效应
围绕图像信息的非正常亮度的乱真边界。2.1。34几何琦变
··S形畸变
直线呈现字母“S”形的图像畸变。b·桶形畸变
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使最大对角线的对称配置矩形呈现边界凸出的图像畸变。e：枕形畸变
使最大对角线的对称配置矩形呈现边界内凹的图像畸变。2.1.35暗影
原景物中不存在而在再现图像时引起亮度梯度的一种摄像管现象。2.1。36额噪效应
管子内部元件的振动所产生的乱真信号。2.2超正析像管
2.2.1靶截止电压
刚好低到不能从管子中得到视频信息的靶网电压。2.2.2图像聚焦电压
使光电子聚焦到靶上所需的光阴极电压。2.2.3光阴极辐射灵敏度
光阴极电流除以人射辐射通量所得的商。2.2.4光阴极光照灵敏度
光阴极电流除以人射光通量所得的商。2.2.5拐点灵敏度
达到光一信号转换特性上拐点所需入射到光阴极上的光通量。2.2.6充电电流
当光阴极受到拐点以上的均匀光照射时，有和没有扫描束的情况下靶引线上的电流之差。
紧紧环绕亮目标的不应有的和乱真暗影。2.2.8幻影
以靶面高速反射随后又返回靶上的光电子所引起的强光图像的附加影像。2.3视像管
2.3，1光照灵敏度
信号电流除以入射光通侵所得的商。3基本原理
3。1超正析像管
超正析象管悬包含光电发射表面、存储靶、电子枪和电子倍增极的一种真空管。靶在非常接近于电子枪阴极的电势下工作。采用外部提供的方法，使投射到光电发射表面的光学图像释放的电子聚焦在存储靶上以产生一幅电荷图形，该电荷图形在密度部位上对应于原景物的亮度值。从光电发射表面相反的一侧射向靶的扫描电子束受到电荷图形的调制，然后被*4
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偏转到电子倍增极上呈现为视频信号。3.2视像管
视像管是具有光电导靶和电子枪的一种真空管。靶是在接近于电子枪阴极的电势下工作。投影到光电导靶上的光学图像使靶的电阻按比例变化，因此使得加到它的透明电背板电极上的电势以电荷图形呈现在扫描一侧，其电荷图形在密度部位上对应丁原景物的亮度值。
当扫描时电荷图形逐点被中和，在背板电极上就产生一连串的电流变化，呈现为视频信号。
4测试设备
4.1光学系统
光学系统是由透镜（包括透镜光图）和滤光片组成。它的性能必须加以规定，并且必须不妨害测试。将光学系统、磁轭组件和它们的机构放置得使它们的轴与管轴间轴。应该提供一个机构使光学图像聚焦在光敏表面上。注，应该屏蔽被测摄像管以免受不需要光线的照射。4。2磁轭组件
鉴于磁轭组件可能对管子全部性能有量要的影响，所以当列出谢试结果时应标明磁轭组件。磁轭组件对外部场要作磁屏鼓。4，2.1校直线圈bzxZ.net
校直线圈用横向磁场完成电子枪的电子束校直。用改变线端电流的方法来调节校直场的强度和方向。
4，2。2偏转线维件
白一对店直偏转线腰和对水平偏转线圈组成。将它们反置得使它们的轴基本主成直角。为了没着摄像管靶面按带电子束，分别将场频和行赖器齿波电流馈人垂直和水平偏转线圈。对于有移像部分的像管，为止对移像部分的不良满响，心尽可能完全地把这部分对偏转磁场屏蔽。4，2，3聚焦线圆
聚焦线用提供磁场它同静电场一起将电子格的电子束聚集到艳上。烫气说园比一个长阅知形竭线管构或。它提开一个基本上平行于摄像管窗轴片与之对彩称的磁场，对于超正学节，聚焦线圈还有将光电子聚焦到靶上的附加作。为了将磁切抵度调节到规定值，设置一个可变的直流电源。它必须是故稳定的电流源。
4.2。4对静电聚焦和（或）静电偏转许子的屏蔽将管子放在有良好导磁率的金属屏蔽中，以便在整个管子长度上对外界磁场和可变电场给于足够的防护，因为这些场将影响分辨率或损害输出信号均匀忙。5*
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4.3偏转放大器
偏转放大器给偏转线圈（或偏转电极）提供场频和行频锯齿波电流（或电压），并应完成下列功能：
4.31扫描尺寸控制
偏转放大器应提供扫描尺寸控制，以便能够调节电子束使在规定的靶区【时内扫描。
4.3。2逆程时间
水平和垂直锯齿波电流的逆程时间不应超过各自规定的消隐时间。4.33扫描位置控制
偏转放大器应提供扫描位置的控制，以便能够调节电子束使在靶的规定部分扫描。
4.3.4扫描线性
偏转放大器应保证在两条轴的方向对全靶面作线性扫描。4.4视频放大器系统
由视频预放大器和处理放大器组成。将放大器的输出信号馈送到图像监视器和示波器上，必须规定视频放大器系统的频率响直特性。在测试期间不应采用变更灰度的电路。
4.5图像监视器
图像监视器是在电视显像管上显示图像的仪器，其显示的图像逐点对应于读出的摄像符信号。
4.6波形监视器
波形监视器是装有示波管的器，在示波管上能够显示由摄像管和磁轭组件产生的各种波形。它与图像监视器一起用来调定与测试摄像管的工作参数。波形监视器的餐数不应限制测试精度。波形监视器应配备一个选行器，该选行器是在被观察的均像中使对应行的亮度增充或变暗，以指示被选行在图像监视器上的位置。4？喷影校正电路
实以校正用现图像中的任何影的电路，通带是采用场频和行赖的据齿波信号和（或）抛物线信号加剑视频信号上的生路。零见：，29011，1（1EC806-1）《光敏器件的测试第1部分总》。
4。8。1为了测试摄像管应采用在2854K色温下经光强和光谱分布校准的修丝标准灯，或由标准灯校准的其他钨丝灯。4．8.2对于不受光源光谱分布影响的特性，除了第4。8.1条指出的光源外，可以采用其他光源。
4.9测试图
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为了测试摄像管，可以用反射型或透射型测试图，然而，考虑到测试目的，还是以后者为好。在两种情况下，都必须用光源均匀地照明测试图，且峰值白色亮度应为相同亮度。通常采用的测试图如下。随试图A：
调整测试通道的通用测试图。它通常包括灰色标尺、分辨率模形和不同密度的较大区域。
测试图B：
以平行的黑白线组为基础的分辨率测试图。当扫描时，产生规定的各视频。测试图C：
灰色标尺测试图。它可以是规定对比度规律的对数型C(1线性型C(2)测试图D：
图像缺陷测试图。它由将图像区域分成不同重要性区域的轮廓线组成。测试图E：
线性测试图。它规定为在其交点处有公差标记垂直和水平线组成的精确间隔图案。
测试图F：
检验边缘效应和垂直分辨率的测试图。它由3%白色的暗背影上同心配置的白色十字线组成。
5测试条件
注意，通常认为电视摄像管的性能在许多情况下只能用人眼评价。评价过程有很大的主观性，因此，对客观测试的任何建议预计可能有某些争议。5。1全部摄像管
采用测试图A按照每只摄像管各自规范的规定来调定参数。除非另有规定，应该建立下列件件。
注：1，一且试验通道已经正确调定，就不允许改变进行流试的条件，除非在有关的录款中特别提到这种变化。
2，本条不打算叙述整个谓定程序，也不必说明实际操作，所述各项工作不是以任何特定顺序或优先顺序排列的。
5.1。1工作位置
应把管子精确地在磁轭组件中定位。5.1.2聚焦磁场
为确定线圈的方向，安放在线圈外侧并靠近通电聚焦线翻轴线的磁针北极在被吸向光阴极的一端。
注，北极通略公认为磁铁指向地球北极的那个极。*7*
5.1.3校直
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调节校直场，使得当通过聚焦点改变电子束聚焦时，观察到的图像中心的信息不应发生位移。如有必要应进一步调整校直场以得到最佳的图像。校直场必须在规定的范围内。
5.1.4扫描
必须精确规定扫描区域的对角线、高宽比和角度方位，光栅的中心应与管轴对准。
5.1.5透镜光栏
应调整透镜光栏直到测试图上的强光区达到光一信号转换特性上的规定位风。注，必须保证运镜光栏在已知范围内给出最佳分辨率，如育必要，须采用灰色使光器“好强度。
5.1.6光学聚焦
调整光学聚焦以取得最佳的分辨率。5.1.7工作温度
管壳温度和沿着管壳的温度差应保持在规定范围内。5。2超正析像管
采用测试图A按照该超正析像管各自规范的规定来调定参数。除非另有规定，应建立下列条件：
注：1，一且试验通道已经正确调定，就不允许改变进行测试的条件，除非在有关的条东中待别提到这种变化。
2。本条不打算仅述整个调定程序，也不必说明实标操作。所述各项工作不是以任何将定题序或优先频序排列的。
5.2.1靶网电压
将靶网电压调到截止以上的规定值。522电子束控制栅（G1）工作电压在规定的靶电压下，增加G的电势直到电子束刚好使图像上的强光区电荷释放。
5。2.3电子束聚焦（G）电压和图像聚焦电压在规定的范围内调节电子束聚焦电压和图像聚焦电压取得最佳分辨辩率。52.4引导极（Persuader）（G：）电压（多聚焦）调节引导极（G：）电压在最大输出信号和最小暗影之间取得最佳折衷。5，2.5暗影校正
在无光人射到光极时将瞻影控制调到信号均勾性为最佳。5.2.6减速极（G）电压
调节减速极电压在最佳分辨率、几何图形和最小隔角暗影之问取得最佳折衷。在场网电势单独可变的情况下，与G。一起使用以取得最佳效果。*8*
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5.2.7加速极（G.）电压
调节加速极电压在图像的最小S畸变、最小幻影效应和最佳聚焦之间取得最佳折。
5.2.8消隐
将规定电压的消隐信号加到靶上。5。3视像管
采用测试图A按照该视像管各自规范的规定来调定参数。除非另有规定。应建立下列条件。
往，1。一旦试验通道已经正确调定，就不允许改变进行测试的条件，除非在有关的条款中特别提到这种变化。
2。本条不打算叙述整个调定程序，也不必说明实际操作。所述各项工作不是以任何特定顾序或优先顾序排列的。
5.3。1信号极电压、透镜光栏和电子束控制栅电压将信号极电压调到给出规定暗电流的数值。调节透镜光栏以给出规定的信号电流。电子束控制栅电压总是调节到刘好使强光区电荷释放。5.3。2电子束聚焦电压
在规定范围内调节电子束聚焦电压以取得最佳分辩率。5。3.3暗影校正
将暗影控制调到取得最佳的信号均匀性。5.3.4消脆
将规定电压的消隐信号加到阴极G，上。6测试方法
对于所有的电压测试，都取热阴极作为参考点。现，
注，谢试结果与工作条件和复试设备留切相关，提其之一友车安化，，试站果总不沟能再6。1所有的摄像管
下列谢试适用于所有类型的摄像管，且在第5条所述的测试条件下进行测试。6.1.1信号电流
对于此测试，采用测试图B。然后用选行器在波形监视器上持会一个单一的黑白阶梯，测量其幅度。此幅度可转换成信号电流值。另外，还可用置于信号极上适当位置的直流仪器并在均匀受俏况下测试信号电流，同时考虑消隐期的影响。6。1.2分辨率
分辨牵用比较由一系列光需图案付到下案安询应的方法束确试，此汇遇驾本好不同的电视标准进行校准，并具有等章且对比度至少为160：1的黑门线对，相邻￥9*
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的大间隔图案的线对具有约100KH～的频率。各图案的对比度范和平均毫度应相等。
在图像的各规定位置处测试分辨率。6。1.3转换特性
将管子聚焦到测试图C（1C（2)上：当通过灰度标尺选行时，移动摄像机或测试图，在摄像管上同一点处，针对每个阶梯在波形监视器上测量信号的幅度。描绘信号幅度及其对应阶梯亮度的关系曲线取得转换特性的图形表示。6。1.4余像（图像残留或烧伤）将管子聚焦到测试图上（如测试图A），经规定的时间间隔，然后把摄像机移动到均匀浅灰色本底，测量从移动摄像机的瞬间到图像减小到规定电平的瞬间的持续时间。
6.1.5颜噪效应
尚未设计出完全满意的测试方法，但是有一种可能方案如下，当一个小的机械的或声音的冲击加到管子上时，对图像监视器上产生的百叶窗形的暗影信号的幅度、频率和持续时间进行观察。注，为了检范质故大券是否有了所噪信号翰出，可将电子束减小到零再重复试验。6.1.6哼声
将管子对准具有规定亮度的均匀照明的表面，调节图像的场频使得与供给管子灯丝的电源频率稍有不同。然后检验输出信号的哼声。热丝一阴极绝缘不良所引起的咳声，可以把供给热丝两端的电压同时断开小于1S的时间并记录吟声幅度之差来观察。
6.1。7电子束控制栅（G，）截止电压获取G，的截止电压的方法是减小电子束控制橱电势至刚好不能从管子中取得视频信息，然后测出此数值。
6。1，8图像缺陷
采用测试图D和规定的照度水平，在波形监视器和（或）图像监视器上测量缺陷及其分布，它们不应超过一定的限值。斑点的影响可以用斑点有害值来标明。6。1。9边缘效应
将管子暴露到薄试图下上。测试在图像各边缘上由管子引起的信号中任何过冲信号幅度以及：冲信号幅度与白色围像信号幅度的关系。6.119输出电客
这是信号电极和所有连接在一起的其他电极之间的电容的常规电桥测试。通常是在管子与摄像机断开的条件下测量输出电容。6.1。11光谱灵敏度
对于这种测试，采用单色仪或其他等效辐射源。获取光谱良度的方法是在规定波长范围内测量单色辐射的辐射灵敏度与波长的关系。*10*
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光谱灵傲度可相对表示或绝对表示。在相对表示的情况下，纵坐标表示选定值（通常为最大值）的百分数，在绝对表示的情况下，纵坐标表示角微瓦人射光照的微安数。
如果信号电流不与照度成正比，则应在规定的恒定信号电流下测量光谱灵敏度。对于每个选定的波长，测量得出规定信号电流所需要的辐射输人，然后，用该辐射输入的倒数及其波长之间的关系曲线来表示光谱灵敏度。注：还必须规定以单色仪中发出的波长增量，和是否与标称被长相对应来调整隙端宽度。通常，隙缝宽度要随波长而调整以给出恒定的波长时间。6。1.12有效灵敏度
采用均匀的光照，应借助于确定输出中获得规定信噪比所需光通量的方法来测试有效敏度。
所得数值将是所选定信噪比的函数。因此必须在各种光输人水平下进行这种测量。所得到的光通量对信噪比的图示曲线给出所需值。6.1.13几何非线性
使用测试图E并将它的图像与电子方法产生的光栅相比较，任一偏差用图像高度的百分数来表示。
6.1.14情性
a·衰减惰性
将管子在测试图上曝光一规定时间，其测试图具有一个被暗背景包围的白色小区域。测量白色信号（isig·，）的幅度，然后断开光照，并在规定的时间后，测量白色信号电流（isig·），用下式计算情性：isig.2 ×100 (%)
b.增长情性
管子在盖上透镜的条件下工作一规定的时间后，立刻加上与&中相同的照度，然后，在规定的时间t后，測量白色信号（isig·3）的幅度。用下式计算增长情性。
lag(t)
×100（%）
6.2超正析像管
下列测试适用于超正析像管，并在第5条所述的测试条件下进行。6。2.1靶载止电压
将靶网电势降到刚好低于不能从管子取得视频信息的值之后，测量靶截止电压。*11*
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6.2.2电子束控制栅（G，）调制范围取G，工作电压与G,截止电压之差来度量G,调制范。6.2.3充电电流
采用高于拐点至少一档透镜光圈的均勾光照，且电子束电流为稍高于刚好使靶放电所需要的电流，当扫描电子束截止时测盘靶引线上产生的电流变化，邮为充电电流。
注：当计算靶的存储电容时，考虑到所有消隐期间的总持续时间，应采用充电电流的校正值。6.2.4光阴极积分灵敏度
在光阴极和其他电极之间按该摄像管各自规范加规定电压，并用光源（见第4。8。1条）均匀照射光阴极中心区城。照射区域的直径应该大于光阴极有效直径的1/5。然后测量光电流，并用测得的光阴极电流除以相应人射光通量所得的商作为光阴极的灵敏度（例如以微安每流明计）。注意：必须更用低光照以避免光阴极电阻率的影响。6.2。5光阴极辐射灵敏度
按6。2。4条试，但光通量用入射辐射功率代替。注，参见第6.2.4条下的注意。
6.2.6拐点灵敏度
采用均匀光照，测定管子在光一信号转换特性拐点处工作所需要的光通量。6.2.7信噪比
溯试信噪比还没有完全满意的方法，但是方法1如果由熟练的人操作，则能良好地指示按视觉印象从摄像机观察到的信噪比。方法2是信噪比精确测量的简单方法，但是，它不可能在所有情况下正确指示观察到的噪声。a·方法1
将管子聚焦到测试图A上并通过规定位置选行。测试黑色峰一峰噪声（忽路不计偶然的极端离散）并在规定的带宽内记录。肆峰信号除以峰一峰噪声，并乘系数6，把蜂一峰信号转换成方均根噪声。取这个比值作为信噪比。
b·方法2
采用均匀光照，用基于直接测量噪声方均根值的规定市售仪器来测量信噪比。这个方法通常使用窄的带通滤波器，此滤波器的中心频率的中心频率能够情确地位于行频的信号谐波之间的“死”区城。这些区域的能邀是方均根噪声，排除掉图像、暗影、同步等所引起的所有分量，采用方均根指示器与标准噪声源作简单比较，得此带宽内任一给定频率下的噪声值。6.2.8信号均匀性
采用不同规定水平下的均匀光照，在波形监视上按信号包含的包迹的幅度来测*12*
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