Автокомпенсационное устройство

 

О П И С А Н И Е «5 2393

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ),I)0.1н. тельное к авт. свид-ву— (51),1 1.Кл.- G 01 К 17, 00 (22) Заявлено 25.05.73 (21) 1Ы22069 18- .С с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.76. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата о)дубли)кования О низai )я 3!.08.76

Гасудерстввнньй комитет

Совете Министров СССР (53) УДК 536.6(088.8) аа делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. С. Громов, Е. В. Лесников и Н. В. Никитин (71) Заявитель (54) АВТОКОМПЕНСАЦИОНИОЕ УСТРОЙСТВО

Р.зобретсние относится к ооласти приборостроения, а именно к калориметрическнм измерителям энергии одиночных импульсов излучения в широком спектральном диапазоне

Известно автокомпенсацион))ое устройство, содержащее мостовую схему, в одно плечо которой включен приемник излучения с термометром сопротивления, усилителb азтокомпенсатора, источник опорного напряжения, функциональньш преобразователь и регистрирующий прибор.

Недостатком устройства при измерении энергии одиночных импульсоз излучения оптических квантовых генераторов (ОКГ) являются низкие быстродействие н точность измерения, что объя )IkIQTck) невозможностью выполнять измерение энергии одиноччых и"lпульсов без предварительной калибровки, которая, например, производится путем подач:1 на специальную:калибровочную обмотку электр ического импульса известной энергии, при этом время измерения значительно увеличивается и поязляется дополнительная погрешность из-за неэквивалентности воздействия на приемник энергии калибровки и излучения, Кроме того, при измерении энергии одиночных импульсоз инди" àöèÿ з этом устройстве возможна только по максимальной вели -! Ине кОмденсирлоще)1 мощности, а так как в статичеокой автокомпенсационной системс для получения компенснрующе-.о воздействия принцппиаль-Io неооходимо налнч:)е разоаланса мостового датчика, То величина максимальной компенсирующей мощности, кроме измеРЯсмой энеРГни, зависит От коэфч)ицнента преооразозания усил; те.1я азтокомпе))с"тора и мостозо-о датчика. B связи " этим воз10 никают дополнительные погрешнос-... нзмсрения из-за нестабильности мощности предварительного подогрева моста нлн . апряження е.-о питан))я, а также нестабиль))ости и нелинейности коэффициента прсобр",çîâàl)èÿ ус.iлителя азтокомпенсатора.

С целью устранен IH указанных недостатков ус-.ройство =набжено ичтегр":TOðî .i, а исто )ннк Опорного напряжения Включен мсждм выходом функциональчого преобразователя, зыполне)нного в виде квадратора, и входом интегратора, выход которого подключен регистрирующему -."! бору.

На чертеже изображена блок-о. Oма азтокомпечсагсионното устройства.

Ъ строиство содерж:т приемник 7 .;злучс@ия, номе . енный в термостат 2, и быстродействующий усилитель 8 азтокомпснсатова.

Приемник 1 излучения сод -:-:ип термометр

4 сопротивления, вклочен))ый в схему моста, состоящего из опорного плеча 5 и двух плеч

* и

512393

6 и 7 сравнения. Усилитель 8 лолключен к измерительной и рабочей лиагоналям моста.

Выхолпой сигнал снимается непосредственно с термометра 4 сопротивления и поступает в измеритель 8, который служит лля измерения электрической энергии, поступившей в термометр сопротивления за время измерения.

Измеритель 8 выполнен в виде послеловательно соединенных усилителя 9 с постоянным гкоэффициентом усиления, функционального преобразователя, выполненно:-о в зиле квалратора 10, интегратора 11 и регистрирующего прибора 12, а также включенно:о между квалдратором 10 и интегратором 11 источника

18 опорного напря?кения.

Устройство работает слелующпм образом.

В стационарном режиме часть выхолного тока усилителя 8, равная Ip, протекает по термометру 4 сопротивления, перегревает его над температурой термостата 2 и поллерживает температуру термометра 4 постоянной.

При IID.":!oùåEIHH приемником энергии импульса излучения термометр 4 сопротивления начинает нагреваться, по 10?Kp незначительный его .нагрев приводит к уменьшепи)о тока на выхоле усилителя 8, а слелователы)о, и к уменьшению тока поло.-ревя, Зто позволяет стабилизировать х4гновснное значение температуры термометра 4 сопроти?зле..ия н во время переходного процесса, вызванного вылелснием в приемник 1 энергии одиночного импульса, происхолит автоматическое заме|пение выделившейся энер."ии эквивалентным

i меньшенпем э еэгии пологрева, зели:! Ilia которой измеряется измерителем 8. При этом измеритель 8 произволит линейное преобразование уменьшения импульсной энср. ин тока подогрева в выхолной сигнал, регистрируемый приоором 12, Действительно, с=л-I v.. íoвенное значение мощности, вылеляющсйся в термометре сопротивления, булет меньше мощности, рассеиваемой первоначальнь)м током поло.-рева Ip, то на протя?кении всего nepexozIlo! o процесса поглощенная термометром сопротивления энерпия излучения Е„оулет заменена- уменьшением энергии пологрсва

Г тогла т т

Е„= Е„= (100Р4Ж вЂ” (1- Я)dt, 0 0 г.ie 1; — мгновенное значение тока подогрева;

Т вЂ” время переходного процесса. Величина 1;, измеренная как паление Hапря?кения на сопротивлении, усиливается усилителем 9 Io з:1ачепия Un,,„.p — — Iß4I(p, где

Кд — коэффициент усиления усилителя 9 Ilo напря?кению. Напря?кение U„, „поластся На квалратор 10, на выхг?ле которого имеется сигнал. У- I) = (1Л4КдК)p)2, гле К,0 — коэффи циент преобразования квадратора 10.

Если подобрать напряжение опорно.-о источника 18 так, чтобы У)3 (1Я4КдК)0) и подать сигнал U„„= U, — U„,,„, Iia вхол интегратора 11, то на выхоле последне.-о выделится папря?кение, прc:Iop!I:,Ioi! Hльное ).зменению энергии пологрева где ʄ— коэффициент преобразова:.пя ин(5 тегратора 11. Таким образом, в устоой=тг осуществляется не:тосрелственное линейчое преобразование измеряемой импульсной энергии в выходной сигнал, регистрируемый . )рпбором 12. При этом быстродействие устрой20 ства повышается, так как оно выполняет Helloсрелственпос, без прелваритсльной калиброзк и измерение поступившей а его вхол импульсной энергии.

25 В устройстве отсутствуст погрешность, вызванная нсэквивалентностью воздействия на приемник излучения энергии калибровки и излучения, а по-.решностп из-за нестабильности мощности прелварительного подогрева, з0 а также нестабилы)ости и нелинейпости коэффициента преобразования усилителя азтокомпенсатора отрабатываются тепловой опратной связью и с учетом инте. pHðîâH!!Hÿ выхолпо,o сигнала за время персхолного проЗ ) цесса практически не воздействует на результат измерения.

Устройство может быть использовано не только в оптическом Лиапазоне, а также в

И1;, субмиллиметровом и СВЧ лиапазонах при cooтветству)ощсм вь)глолнении приемника излучения.

Формул а изобретения

45 Автокомпенсационпое устройство, солер?кащее мостовую схему, в одно нз Hле которой включен приемник излучения с тер., "метром со.- ротивления, усилитель автскомi!Ie»caI)opa, источник опорного напряжения.

50 функциональный преобразователь и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности при измерении энергии олиночных импульсов излучения оптических квантовых ге55 нераторов, устройство снабжено интегратором, а источник опорного напряжения включен межлу выхолом функционального преооразователя, выполненного в виде квалратор и вхолом интегратора, выход которого пол60 клю ieE! к регистрирующему прибору.

Составитель А, Бордюговский

Редактор В. Булдакова Текрсд 3. Тараненко корректор В. Гутман

Заказ 838/1065 Изд. № 1568 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»