Способ измерения отношения потоков электромагнитного излучения

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ПОТОКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающий модуляцию потоков со сдвигом фаз на 180, суммирование модулированных потоков, преобразование суммарного потока в суммарный электрический сигнал, регулировку усиления суммарного электрического сигнала при поддержании постоянства уровня опорного сигнала и измерение амплитуды усиленного сигнала при известном и измеряемом отношении потоков , а также фазы усиленного сигнала относительно одного из потоков на частоте модуляции, отличающийся тем, что, с целью повьше Сбг ... -HN- ., ния точности измерений, модуляция производится так, что вторая гармоника в усиленном сигнале не равна нулю и сумма модулированных потоков не равна нулю ни в какой момент времени , в качестве опорного сигнала выбирают усиленную вторую гармонику частоты модуляции и отношение потоков находят по формуле О а-1 mi 1 + () COS Л Ф, «41 и fn-lCccl тл cos() 14+1 и miCMl (Л где и - измеренная амплитуда усис ленного сигнала на частоте модуляции при измеряемом отношении потоковj и m-i(c() то же, при известном отношении потоков, равном «; ч /, - фаза модуляции потока Ф j ;о - фаза усиленного сигнала на частоте модуляции.

С0О3 СООЕТСНИХ

NNIINt

PECflYSËÈН (s1)4 G 01 J 5 50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " йд о соз (P - ) (.1

1+

6-1 ф ц+

1 А

Фй е-1

1-— ц+1 — сов(ч - q)

ma() (21) 3706599/24-25 (22) 05.03.84 (46) 15.09.85. Бюл. 34 (72) Г.М.Тележко (5 4) 535.241.1(088.8) (56) Патент США 6 - 4272197, кл. 356-434, 1981.

Инфракрасные анализаторы. Препринт е 221 Института физики АН БССР, 1980, с. 14. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ

ПОТОКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающий модуляцию потоков со сдвигом фаз на 180, суммирование модулированных потоков, преобразование суммарного потока в суммарный электрический сигнал, регулировку усиления суммарного электрического сигнала при поддержании постоянства уровня опорного сигнала и измерение амплитуды усиленного сигнала при известно. и измеряемом отношении потоков, а также фазы усиленного сигнала относительно одного из потоков иа частоте модуляции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше„„SU„„ I I 9) A ния точности измерений, модуляция производится так, что вторая гармоника в усиленном сигнале не равна нулю и сумма модулированных потоков не равна нулю ни в какой момент времени, в качестве опорного сигнала выбирают усиленную вторую гармонику частоты модуляции и отношение потоков Ф1/Ф находят по формуле где О п - измеренная амплитуда усиленного сигнала на частоте модуляции при измеряемом отношении потоков;

U (+1 — то же, при известном отношении потоков, равном

Ol — фаза модуляции потока Ф„; — фаза усиленного сигнала на частоте модуляции.

1179115

Изобретение относится к радиационной гирометрии и может быть использовано в частности, при проведении абсорбционных измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 — временные диаграммы суммарного потока и 1О суммарного электрического сигнала в случае нелинейного преобразования потока в электрический сигнал.

Устройство для реализации способа (фиг.1) содержит диафрагмы 1 и 2, че- 15 рез отверстия которых пропускаются сравниваемые потоки, модулятор 3 в виде вращающегося диска, с отверстиями, поочередно открывающего отверстия диафрагм 1 и 2, фокусирующий объектив 4, с помощью которого оба потока фокусируются на фотоприемник

5, регулируемый усилитель 6, схему

7 выделения второй гармоники частоты модуляции, схему 8 автоматической 25 регулировки усиления, которая поддерживает постоянство амплитуды второй гармоники частоты модуляции на выходе усилителя 6, и схему 9 измерения амплитуды сигнала на частоте модуляции.

Способ осуществляют следующим образом.

Прерывают потоки со сдвигом фаз на 180, для чего поток пропускают через диафрагмы 1 и 2 и вращающийся диск модулятора 3 с отверстиями, вы-. полненными так, что форма его отверстий не совпадает с формой непрозрачных промежутков между отверстиями 4О (этим обеспечивается необходимое наличие второй гармоники частоты моъ ф дуляции), потоки одновременно не перекрываются полностью (при этом суммарный поток не равен нулю ни в какой момент времени).

Суммируют оптически модулированные потоки и преобразуют суммарный поток в суммарный электрический сигнал фокусировкой потоков с помощью объектива 4 на чувствительную площадку общего фотоприемника 5.

Регулируют усиление с помощью усилителя 6, схемы 7 выделения второй гармоники частоты модуляции и схемы 8 автоматической регулировки усиления так, что напряжение второй гармоники частоты модуляции на выходе усилителя 6 (опорный сигнал) поддерживают постоянным. Коэффициент передачи усилителя 6 при этом обратно пропорционален напряжению второй гармоники на его входе,.и операция регулируемого усиления оказывается тождественной операции деления суммарного электрического сигнала приемника излучения на амплитуду второй его гармоники.

Измеряют амплитуды усиленного сиг. нала на частоте модуляции с помощью схемы 9, которая может быть селективным вольтметром.

Повышение точности измерения предлагаемым способом обусловлено тем, что искомое отношение определяется только по переменной составляющей суммарного сигнала, в которой и первая и вторая гармоники частоты модуляции преобразуются в электрический сигнал практически с одним и тем же коэффициентом преобразования, так как

;попадают на один и тот же участок световой характеристики (фиг.2).

N 3

Составитель Л.Латыев

Редактор И.Рыбченко Техред М.Надь Корректор Л. ескид

Л.Вески

Заказ 5651/39 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113А35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4