Всесоюзная?! л. •"с'г!т!"'; т:~v';r'"=""" "' яblbcnh^-iui?; ri \г.~-;;хк биьлиот^нам. кл. g 06k 9/12 н 04п 3/10удк 621.396.965.8(088.8)

 

368628

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сосетскил

Социалистические

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10Л1.1971 (№ 1628766/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 18.1V.1973

М. Кл. G 06k 9/12

Н 04п 3/10

Конитет по делен изобретений и открнтий при Совете Министров

СССР

УДК 621.396.965.8(088 8) Авторы изобретения

А. В, Карташев и М. H. Марков

Ордена Ленина физический институт им. П. H. Лебедева

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЙ

Изобретение относится к области оптикоэлектронных измерительных приборов.

Известны устройства для дискретного измерения излучений, содержащие приемное подвижное зеркало с механическим приводом, оптикомеханический модулятор, болометрический приемник излучения, генератор и усилитель несущей частоты с детектором, оконечный усилитель и управляемые фиксаторы нулевого уровня. Одна ко эти устройства имеют недостаточную скорость регистрации исследуемого процесса.

Цель изобретения — увеличение быстродействия регистрации на предельной для приемника излучения частоте модуляции.

В предлагаемом устройстве приводы приемного зеркала и модулятора выполнены на шаго вых д витателях и подключены к управляющей схеме, содержащей генератор пусковых импульсов, управляющий триггер, два стробирующих каскада и два электронных ключа, причем шаговый двигатель приемного зеркала подключен к:выходу одного из электронных ключей, а модулятора — к .выходам двух электронных ключей, выход одного из стробирующих каскадов соединен со входами управляемых фиксаторов нулевого уровня.

На чертеже показана функциональная схема описываемого устройства, включающего электронную измерительную и управляющую схемы.

Электронная измерительная схема включает в себя, генератор 1 несущей частоты, питающий мост, в который включен:приемки к 2 излучения, усилитель 3 несущей частоты, детектор и фильтр 4, два фиксатора 5 и б нулевого уровня и оконечный усилитель 7.

С помощью управляющей схемы, содержа т0 щей генератор 8 пусковых импульсов, управляющий триггер 9, д|ва стробирующих каскада

10 и 11,и два электронных ключа 12 и 18, осуществляется работа приемного подвижного зеркала 14 и модулятора 15, которые имеют приводы, выполненные на щаговых двигателях 1б и 17 соответственно.

Согласно структурной схеме предлагаемое устройство может работать как в случае поступления излучения на приемное, зеркало 14, 20 а затем IIIB зеркало модулятора 15 (например, при осуществлении пространственного сканирования), так и, наоборот, в случае, когда входным устройством является модулятор с последующей дискретизацией с помощью

2 подвижного зеркала (как, например, в Фурьеспектроскопии с применением интерферометра

Майкельсона). В обоих случаях за время между очередными скачкообразными перемещечиями подвижного зеркала модулятор совер30 шает один период модуляции. Реализация.368628

50 этой временной зависимости осуществляется выполнением приводов приемного подвижного зеркала и модулятора на шаговых двигателях с управлением их работой от соответствующей электронной схемы. В результате коммутации управляющим триггером 9 на выходе каждого электрон ного ключа имеются пусковые,импульсы, сдвинутые оди н относительно другого по фазе. Шаговый двигатель 1б подвижного зеркала подключен к выходу ключа 12, а шаговый двигатель 17 модулятора — и выходу обоих ключей 12 и 13. Для осуществления реверса шагового двигателя .модулятора:выходы электронных ключей подсоединены к соответствую щим обмоткам двигателя модулятора.

В результате такой работы подвижного зеркала и модулятора на вход приемника излучения будут поступать последовательно электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна интенсивности излучения.

Задачей электронного измерительного устройства является усиление амплитуд рабочего сигнала до необходимого для регистрации уровня. Непременным условием точности измерения является необходимость сохранения имеющейся в исход ной,последовательности импульсов относительного нулевого уровня, обусловленного, например, известным способом сравнения измеряемого излучения с эталонным.

Наиболее приемлемым методом усиления в этом случае оказывается метод усиления на несущей частоте.

Необходимость управляемой фиксации нулевого уровня обусловлена следующими о бстоятельсввами, Предлагаемое устройство рассчитано главным образом на использование инерционных прием ников излучения с модуляцией на предельно возможной частоте. В этом случае рабочий сигнал имеет вид последовательности экспоненциальных импульсов различной амплитуды. Фиксацию нулевого уровня в ineреходных цепях схемы возможно осуществлять лишь Ino окончании импульса, т. е. после полного спада заднего фронта импульса, но собязательным окончанием фиксации IK началу очередного импульса. В связи с тем, что время

l,,„,. фиксации нулевого у ровня может составлять малую ча сть периода модуляции, а постоя нная времени цепи фиксации должна быть не более (ф„у/3 —: 4, осуществление ка4 чесTIBBHHOH фиксации окажется BO3можным лишь в случае использования фиксаторов, обладающих предельно малым внутренним сопротивлением. Такими качествами обладают лишь управляемые фиксаторы нулевого уровня — электромеханичеокие реле или ключи на лучших полупроводниковых приборах. Задачей управляемых фиксаторов, нулевого у ровня является обеспечение необходимой скважности и синхронизации их работы, Количество фиксаторов определяется числом переходных цепей (после детектора и каждого каскада оконечного усилителя).

В результате осуществления всего комплекса оптикомеханических и электрических операций последовательность рабочих импульсов с выхода измерительного устройства может быть подана на тот или иной регистратор. Так ка к в данных измерениях интерес представляет амплитуда импульсов, то указанная последовательность (при соблюдении необходимой синхронизации) может быть подана непосредственно на вход цифрового вольтметра, снабженного цифропечатающим устройством, что обеспечивает автоматизацию измерении, Предмет изобретения

Устройство для дискретного измерения излучений, содержащее приемочное подвижное зеркало с механическим приводом, оптикомеханический модулятор, болометрический приемник излучения, генератор и усилитель несущей частоты с детектором, оконечный усилитель и управляемые фиксаторы нулевого уровня, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия регистрации на предельной для цриемни ка излучения частоте модуляции, приводы приемного зеркала и модулятора выполнены на щаговых двигателях и подключены пс управляющей схеме, содержащей генератор пусковых импульсов, управляющий триггер, два стробирующих каскада и два электронных ключа, причем шаговый двигатель приемного зеркала подключен к выходу одного из электронных ключей, а модулятора — к выходам двух электронных ключей,выход одного из страбирующих каскадов соедиHGH со входами у правляемых фиксатороe нулевого уровня.

Приоритет исчислять с 7 января 1970 r, 368628

Узлуени

Составитель Л. Рубинчик

Редактор Л. Жаворонкова

Техред Т. Миронова

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 939/3 Изд. ¹ 262 Тираж 647 Подписное

ЦНИИП:} Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5