Устройство для измерения физических величин

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерений. Блок 3 питания вырабатывает импульсы тока таким образом, что они поочередно возбуждают источники 1 и 2 света. Их излучение попадает на фотоприемник 6 непосредственно, на фотоприемники 7 и 8 - через светофильтры 9 и 10, а на фотоприемник 5 - через датчик 4, Фотоприемник 6, селектор 12 сигналов, сравнивающие устройства 17 и 18 регулируют мощность импульсов, подаваемых с блока 3 питания. Сигналы с выхода фотоприемников 7 и 8 управляют работой терморегуляторов 14 и 15. Стабилизированное по спектру и по мощности излучение поступает в датчик 4, на выходе которого поочередно формируются два сигнала, один из которых несет информацию об измеряемой физической величине, а другой (опорньй) - о пропускании датчика 4. Эти сигналы разде- /гяются селектором .11 и делятся один на другой схемой 13 отношений, на выходе которой формируется результат измерений , которьм фиксируется регистратором 16. 2 ил. с (Л IS со СП Ю Ю СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (И) (51) 4 G О! К 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4080274/24-10 (22) 30. 06. 86 (46) 15.11.87. Бюл. ¹ 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников тока (72) В.П.Селютин и Т.Я.Черепанов . (53) 536.5 (088.8) (56) Патент США № 4136566, кл, 73356, опублик. 30.01.79.

Авторское свидетельство СССР № 800705, кл. G 01 К 11/12, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности измерений. Блок 3 питания вырабатывает импульсы тока таким образом, что они поочередно возбуждают источники 1 и 2 света. Их излучение попадает на фотоприемник 6 непосредственно, на фотоприемники 7 и 8 — через светофильтры 9 и 10, а на фотоприемник 5 — через датчик 4.

Фотоприемник 6, селектор 12 сигналов, сравнивающие устройства 17 и 18 регулируют мощность импульсов, подаваемых с блока 3 питания. Сигналы с выхода фотоприемников 7 и 8 управляют работой терморегуляторов 14 и 15. Стабилизированное по спектру и по мощности излучение поступает в датчик 4, на выходе которого поочередно формируются два сигнала, один из которых несет информацию об измеряемой физической величине, а другой (опорный) — о пропускании датчика 4. Эти сигналы разделяются селектором.1 1 и делятся один на другой схемой 13 отношений, на выходе которой формируется результат измереиий, который фиксируется ретистратором 16. 2 ил.

1 135225

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения различных физических величин, например температуры, давления и т.д., преимущественно в условиях воздействия электрических и магнитных полей, Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг,1 приведена схема устрой- 10 ства; на фиг.2 — спектральные характеристики.

Устройство содержит источники 1 и 2 света, блок 3 питания источников света, волоконно-оптический датчик

4, спектр пропускания которого зависит от измеряемой физической величины, фотоприемники 5 — 8, светофильтры

9 и 10, селекторы 11 и 12 сигналов, схему 13 отношений, терморегуляторы 20

14 и 15, регистратор 16 и сравнивающие устройства 17 и 18. Для сопряжения источников света с фотоприемниками служат светоделители 19 — 21.

Блок 3 питания источников 1 и 2 света должен быть выполнен с возможностью независимого регулирования тока инжекции каждого из них, что достигается, например, путем включения в его состав двух синхронизированнык генераторов импульсов (не приведены), Терморегуляторы 14 и 15 включают в себя в общем случае нагреватель или холодильник либо то и другое одновременно, схему питания и сравнивающее 35 устройство (укаэанные элементы терморегуляторов не показаны). Вход сравнивающего устройства является входом всего терморегулятора.

Перечисленные элементы устройства образуют четыре контура отрицательной обратной связи (ООС) . Два первык контура включают в себя блок 3 питания, источники 1 и 2 света, фотопри- 4> емник 6, селектор 12 сигналов и сравнивающие устройства 17 и 18. Эти контуры служат для регулирования мощности излучения источников света, поддерживая ее на постоянном уровне, Третий и четвертый контуры ООС включают в себя соответственно источник

1 света с терморегулятором 14 и фотоприемник 7 со светофильтром 9 и источник 2 света с терморегулятором 15 и фотоприемник 8 со светофильтром 10.

При этом характеристика светофильтров

9 и 10 выбирается такой, чтобы при прохождении через них света определенной длины волны or источников 1 и 2 (источники 1 и 2 света — монохроматические и имеют разные длины волн) на выходе фотоприемников 7 и 8 формировался спектрозависимый амплитудный электрический сигнал (на фиг.1 и 2 кривые 22 и 23 соответствуют спектру источников 1 и 2 света, в качестве которых использованы светодиоды, а кривые 24 н 25 — спектру светофильт- ров) .

Устройство работает следующим образом.

Блок 3 питания вырабатывает импульсы тока таким образом, что они поочередно возбуждают источники 1 и 2 света. Их излучение попадает на фотоприемник 6 непосредственно, на фотоприемники 7 и 8 — через светофильтры

9 и 10, а на фотоприемник 5 — через датчик 4. Источники 1 и 2 света излучают свет с различной длиной волны— рабочей (измерительной) и опорной.

Элементы 6, 12, 17 и 18 устройства регулируют мощность импульсов, подаваемых с блока 3 питания на источники

1 и 2 света, обеспечивая постоянство мощности излучения каждого из них.

Номинальный уровень мощности излучения источников задается блоком опорного сигнала (не приведен) на входах сравнивающих устройств 17 и 18. Элементы третьего и четвертого указанных контуров обратной связи обеспечивают постоянство спектральной характеристики источников 1 и 2 света путем регулирования их температуры. При этом сигнал с выхода фотоприемников 7 и 8 управляет работой терморегуляторов

14 и 15 и смещает спектральную характеристику светодиодов, возвращая ее к исходной.

Стабилизированное по спектру и по мощности излучение поступает в датчик 4, на выходе которого поочередно формируются два сигнала, один из которых (рабочий) несет информацию об йзмеряемой физической величине, а другой (опорный) — о пропускании волоконно-оптического датчика 4. Эти сигналы разделяются селектором 11 и делятся один на другой схемой 13 отношений, на выходе которой формируется окончательный результат измерений, который фиксируется регистратором 16.

1352252 формула изобретения

Р фиг 2

Составитель В. Голубев

Редактор И,Петрова Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 5555/37 Тираж 776 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения физических величин, содержащее два монохроматических источника света с блоком питания, фотоприемник, волоконно-оптический датчик, спектр пропускания которого зависит от измеряемой физической величины, вход которого оптически связан с источником света, а выход — с фотоприемником, селектор сигналов, к информационному входу которого подключен выход фотоприемника, а к управляющим входам подключены 16 выходы блока питания источников света, регистратор и схему отношений, два входа которой подключены к выходам селектора сигналов, а выход — к регистратору, о т л и ч а ю щ е — 2p е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены второй, третий и четвертый фотоприемники, оптически связанные с обоими источниками света, два светофильтра, установленные перед третьим и четвер- . тым фотоприемниками, второй селектор сигналов и два сравнивающих устройства с блоком опорного сигнала, а каждый из источников света снабжен терморегулятором, при этом выход второго фотоприемника подключен к входу второго селектора сигналов, выходы которого подключены к первым входам сравнивающих устройств, вторые входы которых подключены к блоку опорного сигнала, а к управляющим входам второго селектора сигналов подключены выходы блока питания источников света, выходы сравнивающих устройств подключены к входам отрицательной обратной связи блока питания источников света, который выполнен с воэможностью регулирования мощности, а выходы третьего и четвертого фотоприемников подключены к управляющим входам терморегуляторов.