Измеритель лучистой энергии
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения лучистых потоков в газоанализаторах, радиометрах, фотометрах и т.д. Цель изобретения - снижение порога обнаружения. Суть изобретения заключается в формировании дополнительных управляющих сигналов, имеющих радиополярный фазовый сдвиг относительно основного управляющего сигнала на равные углы относительно него. Изобретение позволяет в 2 раза снизить предел обнаружения. 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения лучистых потоков в газоанализаторах, радиометрах, фотометрах и т. д. Цель изобретения - снижение порога обнаружения. На чертеже приведена функциональная схема измерителя. Измеритель содержит оптический блок 1, модулятор 2, блок 3 приемника излучения, формирователь 4 синхронизирующих импульсов, первый 5, второй 6 и третий 7 фазочувствительные усилители-выпрямители, управляемый фазовращатель 8, первый 9, второй 10 и третий 11 формирователи управляющих сигналов, вторичное устройство 12 и сравнивающе-управляющее устройство 13, при этом второй 10 и третий 11 формирователи управляющих сигналов обеспечивают на своих выходах формирование управляющих сигналов, фазы которых сдвинуты в противоположные стороны на одинаковый угол относительно выходного управляющего сигнала первого формирователя 9 управляющих сигналов. Измеритель работает следующим образом. Излучение в оптическом блоке 1, несущее информацию об измеряемой физической величине, модулируется модулятором 2 и направляется на фотоприемник (на чертеже не показан), входящий в состав блока 3 приемника излучения. Переменный электрический сигнал в блоке 3 приемника излучения при необходимости усиливается и подается на вход первого фазочувствительного усилителя-выпрямителя 5, в котором фильтруется (при необходимости) и детектируется синхронно с управляющими сигналами, создаваемыми в первом формирователе 9 управляющих сигналов. Частота управляющих сигналов (благодаря связи первого формирователя 9 управляющих сигналов с модулятором 2 через соединенные последовательно формирователь 4 синхронизирующих импульсов и управляемый фазовращатель 8) равна частоте модуляции излучения, подаваемого в блок 3 приемника излучения, при этом фазы этих управляющих сигналов связаны с фазой выходного сигнала управляемого фазовращателя 8. Постоянное выходное напряжение первого фазочувствительного усилителя-выпрямителя 5, пропорциональное значению измеряемой физической величины, подается во вторичное устройство 12, в котором могут выполняться дополнительные обработки электрического сигнала, например, его деление на сигнал, несущий дополнительную информацию об источнике излучения, осуществляться контроль и регистрация полезного сигнала, создаваться сигналы для управления технологическими процессами и т. д. Сигнал с выхода блока 3 приемника излучения подается также на входы второго 6 и третьего 7 фазочувствительных усилителей-выпрямителей, управляемых сигналами, создаваемыми во втором и третьем 11 формирователях управляющих сигналов соответственно с положительным и отрицательным фазовыми сдвигами по отношению к сигналам, создаваемым в первом формирователе 9 управляющих сигналов, причем фазы управляющих сигналов на выходе второго 10 и третьего 11 формирователей управляющих сигналов сдвинуты в противоположные стороны на одинаковый угол. Такой сдвиг может быть обеспечен, например, с помощью дополнительных фазовращателей, включенных в их входные каскады. При совпадении фаз управляющих и полезных сигналов, подаваемых на первый фазочувствительный усилитель-выпрямитель 5, на его выходе будет наблюдаться максимальный сигнал, т. е. отношение сигнал/шум на выходе измерителя будет максимальным. При этом сигналы на выходах второго 6 и третьего 7 фазочувствительных усилителей-выпрямителей будут равны, что не будет приводить к изменению фазы выходного сигнала управляемого фазовращателя 8. Если по каким-либо причинам произойдет сдвиг фаз между полезными и управляющими сигналами, подаваемыми на первый фазочувствительный усилитель-выпрямитель 5, то выходные сигналы второго 6 и третьего 7 фазочувствительных усилителей-выпрямителей станут неравными и на выходе сравнивающе-управляющего устройства 13 появится сигнал рассогласования, который, воздействуя на управляемый фазовращатель 8, вызовет изменение фазы его выходного сигнала таким образом, чтобы убрать возникший фазовый сдвиг между полезными и управляющими сигналами на входах первого фазочувствительного усилителя-выпрямителя 5 (в качестве сравнивающе-управляющего устройства 13 может быть использован компаратор). Таким образом, на выходе измерителя будет всегда поддерживаться максимальный сигнал, т. е. максимальное отношение полезного сигнала к шуму, что позволяет в 2 раза снизить предел обнаружения.
Формула изобретения
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ, содержащий оптически связанные оптический блок с модулятором и блок приемника излучения, выход которого через первый фазочувствительный усилитель-выпрямитель соединен с входом вторичного устройства, а также последовательно соединенные формирователь синхронизирующих импульсов, связанный с модулятором, управляемый фазовращатель и первый формирователь управляющих сигналов, выход которого соединен с управляющим входом первого фазочувствительного усилителя-выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью снижения порога обнаружения, он дополнительно содержит второй и третий фазочувствительные усилители-выпрямители, входы которых соединены с выходом блока приемника излучения, сравнивающе-управляющее устройство, первый и второй входы которого соединены с выходами второго и третьего фазочувствительных усилителей-выпрямителей соответственно, а выход соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, а также второй и третий формирователи управляющих сигналов, выходы которых соединены с управляющими входами второго и третьего фазочувствительных усилителей-выпрямителей соответственно, а входы - с выходом управляемого фазовращателя.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
