Устройство сравнения электрических сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („о(оа (.Ьвf -! { к; и

Социалнстнцвскии

Республик (111, )0782 4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено24.12.74 (21) 2090832/!26-21 (51) М. Кл.

G 01 В ()/10 с присоединением заявки (23) Приоритет

Гасударственный иомитет

Совета Миииотров СССР оо делам иэабретеиий и открытий (43) Опубликовано25 0З 76 Бюллетень № 11 (45} Дата опубликования описания,20.04.76 (53) 3 lIK 621.д17 .6 (0ЯЯ.8) С. H. Андреева, А. И. Ванюрихин, В. Д. Тронько и О. П. Сапон (72) Авторы изобретения

Киевский государственный университет. им. Т. Г. Шевченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике, точнее к устройствам для сравнения электрических сигналов.

Известно устройство для измерения

:электрического тока, в котором использо:.ван компенсационный метод измерения.

;Измерительная схема этого устройства состоит из источника света, поляризатора, ,двух ячеек фарадея, анализатора и фото-! электрической схемы. В этом устройстве через катушку одной ячейки Фарадея про ;ходит измеряемый ток, а через катушку второй ячейки фарадея - ток с выхода фотоэлектрической схемы.

Использовать это устройство для сраь(нения двух и более электрических токов „нельзя и тем более нельзя использовать его для сравнения электрических токов в . любом заданном соотношении.

Однако в инжейерттьй практике -часто возникает необходимость сравнивать и ста билизировать два электрических тока при любом соотношении, например, при стабилизации токов в плечах резонатора кольцевого оптического квантового генератора.

Белью изобретения является повышение точности сравнения при любых соотноше,ниях электрических сигналов в широком температурном диапазоне.

Эта цель достигается тем, что в устрой(,стве анализатор установлен в,поворотнЬй. ! осевой системе и связан с устройством (отсчета отношений измеряемых электричес-! ких сигналов, а ко входам магнитооптичестп ких модуляторов непосредственно поданы ! измеряемые электрические сигналы. !

Следовательно, отличительная особен-! ность предлагаемого устройства состоит в том, что в нем поворотом анализатора

15 относительно остальной части оптического устройства (источник света,,поляризатор, ячейки Фарадея и т.д.) изменяется соотно-! доение измеряемых электрических сигналов, цри которых фотоэлектрическая схема сто в новится обнулеиной, Это намного проше и надежнее, чем если бы переключалось ко личество витков одной из катушек ячейки ,Фарадея, кроме того, в этом устройстве

1 ,можно выставлять практически любое соотг@!ношение электрических величин, тогда как

507824 йри переключении витков дискретность соотношений была бы ограничена количеством секций катушек, т.е. габаритами ячеек Фарадея.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие работу устройства.

Устройство для сравнения электрических сигналог состоит из источника света 1, коллиматора 2, полизатора 3, ячейки фа- р радея 4, предназначенной для модуляции светового потока, второй ячейки фарадея 5 с двумя катушками, к клеммам которых подключаются сравниваемые (измеряемые)

J ,электрические сиги Ды, анализатора 6, И

I установленного на подвижной части осевой системы устройства отсчета 7, фотоприемника 8, измерительной схемы 9 и генератора модулирующего сигнала 10, На фиг. 2,а:изображена зависимость 20 светового потока на выходе анализатора 6 от электрического модулирующего сигнала ячейки Фарадея 4 при скрещенном положении о (под углом 90 ) осей главного пропускания поляризатора 3 и анализатора 6; íà 25 фиг., >,б - та же зависимость при рассогласованных осях главного пропускания от скрещенного положения.

Работа устройства заключается в следующем. ЗО

Излучение источника 1 преобразуется коллиматором 2 в параллельный пучок и затем проходит через поляризатор 3, ячей.ки Фарадея 4, 5 и анализатор 6 на фотойриемник 8. Пройдя поляр .затор 3, иэлу- Q чейие линейно поляризуется, а с помощью ячейки фарадея 4 модулируется по углу поворота плоскости поляризации.

В исходном положении осн главного пропускания поляризатора 3 и анализатора о

6 должны быть выставлены под углом 90 .

Это легко достигается поворотом анализатора 6 в осевой системе устройства отсчета 7.

При этом,в случае равенства сравниваемых электрических токов, азимут плоскости поляризации излучения, прошедшего ячейку

Фарадея 5, не изменится, так как магнитные поля катушек этой ячейки взаимно компенсируются. На выходе анализатора 6 интенсивность излучения будет промодулирована с частотой 2 f-, где f — частота модулирующего тока генератора 10 (см. фиг.Ц, Если нарушится равенство сравниваемых электрических токов, то азимут плоскости йолимеризации излучения, прошедшего ячей- ку Фарадея 5, изменится, и интенсивность излучения перед фотоприемником будет содержать и первую гармонику (c частотой

2 } сигнала рассогласования. Измерительная схема 9 зарегистрирует рассогласование .

В случае сравнения двух электрических токов, когда их величины не равны, в ячейке фарадея 5 появится раэностное магнитное поле, которое изменит азимут плос-„ кости поляризации входящего в ячейку 5 излучения.

Следовательно, для компенсации этого угла поворота плоскости поляризации необходимо довернуть на такой же угол анализатор 6. Эго достигается, как уже бь,ло отмечено, поворотом анализатора 6 в осевой системе устройства отсчета 7, шкала которого может быть выполнена с соответствующими делениями, обозначающими величины отношения сравниваемых электрических токов.

Далее работа устройства при сравнении неравных электрических токов ничем не отличается от описанной.

Таким образом, предлагаемое устройство позволит сравнивать электрические сигналы с точностью поляриэационной системы. Точность современных поляризационных систем достигает долей угловой секунды благодаря использованию в качестве магнитооптически активного материала эффективных монокристаллов иттриевого ферритгрвната.

Технико-экономическая эффективность изобретения: возможность сравнения электрических сигналов при любом их соотношении; простота конструкции; высокая надежность работы и точность в широком температурьэм диапазоне, Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для сравнений электрических сигналов, содеркащее последователь« но установленные источник света, поляризатор, два магнитооптических модулятора, например ячеек Фарадея, анализатор, и фотоэлектрическую измерительную схему, отличающееся тем,что, с цепью повышения точности сравнения при любых соотношениях электрических сигналов и при работе в широком температурном диапазоне, анализатор установлен в поворотной осевой системе íà его выходе включено устройство отсчета отношений измеряемых электрических сигналов, при этом измеряемые электрчческие сигналы поданы на входы магнитооптических модуляторов.

50782 4

Составитель А. Лебедева

Редактор И. Пинчук Техред М. Левицкая корректор

Н, Зинзикова

Закаэ /Щ Тираж ggg Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4l5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101