Оптоэлектронный анализатор спектра

 

pg еект g" т@к pи1фск

g p$ g g Q ó р. и а (;.li p j <

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОР :КОМУ СВИДЕТЕЛЬ

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.07.77 (2! ) 250304 с присоединением заявки J%(23) Приоритет

Пкударстеенный комитет

СССР

Опубликовано 30.05,80. Белле

h0 мелам иеобретений-и открытий

Дата опубликования описания 3

А. Б. Лукашенок и Ю. М. Котолевский (72) Авторы изобретения

Рижский краснознаменный институт инженеров гражданской авиации имени Ленинского комсомола"" (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ А НАЛИЗАТОР СПЕК ЁРА

Изобретение относится к области элек- троизмерительной техники и предназначе-. но для анализа периодических сигналов с целью получения гармонических составляю\ ших спектрального разложения, Известны анализаторы гармоник, содержащие тензоусилитель, блоки фотореэисторов, осветитель, модулирующнй диск и ре- гистраторы jl) .

Однако точность анализа их недостаточнае . Наиболее близким к изобретению техническим решением является анализатор, содержаший тензомосты, измерительные узлы, укрепленные на корпусе, лимб с нониусяой шкалой,гибкие балки и редуктор 2

Его недостатком является значитель -

l ная погрешность измерений из-за низкого уровня выходных сигналов тензомостов и иэ-эа влияния механических люфтов редуктора. Бель изобретения — повышение точности измерений, Указанная цель достигается тем, что в оптоэлектронном анализаторе спектра> содержащем цилиндрический корпус, состо яший из подвижной и непбдвижной частей, 5 направляюшие штанги, два измерительных узла, каждый из которых состоит иэ блока фоторезисторов, оптически связанного с осветителем через модулируюший диск, укрепленный на валу привода, круговой лимб и нониусную шкалу, первый измерительный узел укреплен на неподвижной части корпуса, а второй - на направляющей штанге, установленной на подвижной части корпуса, при этом второй измерительный узел выполнен с возможностью перемешения по штанге в радиальном направлении относительно модулирующего диска, . На фиг. 1 представлена конструкция оптоэлектронного аналиэаторае на фиг. 2 его принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 - конструкция модулируюшего дттсЫ.

737859

Брашательное движение с угловой скос, ростью0) совместно с объектом исследования сообшается валу 4 и соответственно и происходит вращение модулируюшего диска 5. Световые потоки фоторезисторов, а следовательно и их сопротивления, изменяются: в блоке 6 по синусной и косинусной . зависимостям основной гармоники, а в во- блоке 8 - по закону высшей гармоники, и 10 выбор которой осушествляется перемеше и нием подвижной оптоэлектронной пары в иж- радиальном направлении штанги 10. о- За счет того, что оптоэлектронная паи ра закреплена на неподвижной части 2 кор15 пуса, а другая - на подвижной еГо части

° 3, между ними:можно задавать любое прор- межуточное значение угла Р в пределах

0-360, отсчитываемое по лимбу 11.

Исследуемый сигнал ()() подается на иж-20 мосты 18, 19, 20, которые умножают т- его на функции изменения сопротивлений активных плеч (фоторезисторов). С помоко-. шью мостов 1В 19 и приборов 21, 22 получают коэффициенты ряда Фурье основв 25 ной (первой) гармоники, а с помошью моста 20 и прибора 23 — любое значение

9- высшей гармоники.

Конструкций анализатора включает в себя основание 1, цилиндрический корпу содержаший неподвижную 2 и подвижную

3i части, приводной вал 4, модулируюшя диск 5, блок 6 фоторезисторов и первый осветитель 7, крепяшиеся. взаимно проти воположно на неподвижной части 2 гор у са, блок 8 фоторезисторов и второй осв титель 9, расположенные взаимно проти положно на штанге 10, жестко связанно с подвитой частью 3 корпуса 1, кругово лимб 11 и нониусную шкалу 12. Неподв ная честь 2 корпуса имеет паз 13, в и тором перемешается фиксатор 14 штанг

10, Для. фиксации радиального положения блока 8 и осветителя 9 имеется шкала

15, Перемещение подвижной части 2 ко пуса относительно неподвижной части 3 задается трибкой 16.

Эубчатое зацепление на торце неподв ной части 2 корпуса и трибка 17 являю ся элементами фаэоврашателя для согла сования узла фазового сдвига между за нами задаваемого сигнала и гармоничес ких составляюших.. Блок 6 фотореэисторо и осветитель 7 образуют неподвижную а блок 8 фотореэисторов и осветитель подвижную оптоэлектронную пару.

Электрическая схема анализатора состоит из двух перемножаюших мостов 18 30 и 19 для исследования основной гармоники, перемножаюшего моста 20 для исследования высших гармоник, регистрируюших приборов 21, 22, 23, которые выполняют одновременно и функции интегралов (в 35 качестве таковых могут служить магнитоэлектрические приборы).

Модулируюший диск 5 выполнен прозрачным и на нем концентрйчно раэмешены непрозрачные шаблоны гармонических . 40

I зависимостей первой гармоники 5, причем здесь присутствуют два шаблона, экстремумы которых сдвинуты на угол 90О (для получения синусной и косинусной составляюших основной гармоники), и высших гармоник 5 (число шаблонов высших гармоник может быть любым, в частнОсти> для BpocToTbf число их H& фиг 3 равняется двум). Непрозрачные шаблоны . представляют собой законы гармонических зависимостей требуемого порядка, реализованные в полярной системе координат.

Ширина их равна расстоянию между серединами светочувствительных плошадок фоторезисторов каждой пары.

Работает оптоэлектронный анализатор

Следуюшим образом.

Предлагаемый оптоэлектронный анализатор выгодно отличается от известных устройств подобного назначения. Например, по сравнению с прототипом он име ет больший уровень выходных сигналов, что позволяет испольэовать на выходе приборы с высокой метрологической точностью, а также расширенным в большую сторону частотным диапазоном работы эа счет применения малоинерционных оптоэлектронных элементов. Анализатор увеличивает точность измерения высших гармоник исследуемого сигнала и позволяет более тонко исследовать структуру его спектра.

Формула изобретения

Оптоэлектронный анализатор спектра, содержаший цилиндрический корпус, состояший иэ подвижной и неподвижной частей, направляюшие штанги, два измерительных узла, каждый иэ которых состоит из блока фоторезисторов., оптически связанного с осветителем через модулируютий диск, укрепленный на валу приводе, круговой лимб и нониусйую шкалу, о т л и, ч а ю -. ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, первый измерительалый узел укреплен на неподвижной части корпуса, а второй - на напраищюшей штанге, установленной на подвижной части корпуса, при атом второй измерительный узел выполнен с возможностью перемешения по

Штанге в радиальном направлении относительно модулируюшего диска.

737859 6

Источники информации, принятые во внимание прн экспертнзе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 346682,. кл, б 01 9 23/16, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 2375240, кл. G 01 Я 23/16, 24.06.76. иа.

737859

21

/

Составитель Е. данилина

Редактор Т. Рыбалова Техред М. Петко Корректор B. Синицхая

Заказ 2655/26, Тираж 1019- Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, %-38, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4