Устройство передачи угла

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>822228 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130479 (21) 2757367/18-21 (51)М. Кп.з с присоединением заявки Йо

G 08 С 19/36

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0481. Бюллетень Но 14 (53) УДК621. 317. 77 (088. 8) Дата опубликования описания 150481 (12) Автор изобретения

О.И.Левченко ской (ч

Киевский ордена Ленина политехнический им. 50-летия Великой Октябрьской социал революции (a т (71) Заявитель

II с

Е

1 (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ УГЛА

Изобретение относится к устройст.

j вам дистанционной передачи информации об угловом положении объектов" и может быть использовано, в частности, в процессе прицеливания баллистических ракет для передачи ориентирных направлений в вертикальной плоскости с уровня пускового стола вверх до приборного отсека ракеты или с поверхности Земли вниз в шахт,ную пусковую установку.

Известно устройство передачи угла, содержащее датчик в виде трех раиной призмы и приемник, состоящий из источника излучения, анализатора свето- 15 вого потока, в качестве которого использована призма Волластона, и ряда других элементов, включая механический прерыватель светового потока (1).

Наличие механического прерывателя является существенным недостатком устройства, так как обуславливает малую надежность.

Известно устройство передачи угла с электрической модуляцией светового потока, которое содержит датчик, выполненный из расположенных на одной оптической оси источника излуче- ния, электрооптического модулятора, светополяризатора, и приемник, включающий в себя анализатор светового потока и фотоприемник (21.

Недостатком такого устройства является низкая точность, обусловленная сложностью устройства.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство передачи угла, содержащее датчик, состоящий из расположенных на одной оптической оси источника излучения, электрооптического модулятора, светополяризатора, и приемник, включающий .в себя анализатор светового потока и фотоприемник, электр ооптический модулятор и анализатор светового потока выполнены из монокристалла, обладающего гистерезисным электрооптическим эф.— фектом (например, иэ монокристалла

Ь Т(O„ ), в виде пластины с прозрачнймй электродами, а перед фотоприемником установлен дополнительный светополяризатор, при этом анализатор светового потока и фотоприемник расположены на одной оптической оси.!

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 и 3 — временные ди агр аммы.

822228

Устройство содержит источник 1 излучения (н апример, лазер), электрооптический модулятор 2, состоящий .из пластины 3, выполненной из монокристалла, обладающего гистеризисным электрооптическим эффектом, и нанеСенными на пластину прозрачными электродами 4 (например, из 5пО ) . на одной оптической оси с элементами 1 и 2 расположен светопляризатор 5.

Укаэанные элементы составляют датчик б устройства передачи угла. Приемник 7 состоит из анализатора 8 светового потока, в который входят кристаллическая пластина 9 с электродами

10, светополяриэатора 11 и фотоприемника 12, Элементы 2-5 и 8-11 полностью идентичны.

Устройство работает следующим образом..

В некоторый момент электрооптический модулятор 2 с пластиной 3 и электродами 4, анализатор 8 светового потока с пластиной 9 и электродами

10 приемника 7 находятся в согласованном угловом положении, т.е. они повернуты на одинаковый угол R . К электродам 4 пластины 3 и к электродам 10 пластины 9 прикладывают некоторое переменное напряжение, причем подают это напряжение на пластины в противофазе. Поляризованный световой поток, изучаемый источником 1, модулируется, проходя через пластину 3 и поляризатор 5. Световой поток 3> на выходе датчика имеет форму импульсов, как показано на-фиг.2. Прежде чем рассмотреть дальнейшее преобразование этого потока, допустим, что на пластину 9 падает непрерывный световой поток. В этом случае на выходе поляризатора 11 имелся бы импульсный световой поток Зы„ (фиг.2), такой же по амплитуде, как и 31 однако импульсы в потокеЛц„идут в противофазе с импульсами J1, так как плас-. тины 3 и 9 запитаны противофазными напряжениями.

Однако реально на пластину 9 падает уже модулированный световой поток 31 (световой поток датчика) .

Когда этот поток имеет максимальное значение 3.(, аналиэаторный элемент приемника 7 может пропустить только некоторый минимальный поток

Эю, и наоборот, когда поток J 1= ро, арализаторный элемент 8 пропускает поток света ) ц„= J . В результате суммарный световой поток 3< падающий на фотоприемник 12, имеет посто. янное значение, т.е. не модулирован

{см.фиг.2). Очевидно, .что если два элемента, расположенные последовательно, имеют одинаковый коэффициент модуляции, т.е. rn д - п,, причем модуляция производится в противофазе, то световой поток на выходе этих элементов не модулирован. Если же коэффициент модуляции rn одного из модулирующих элементов изменяется, то в выходном световом потоке поярляется переменная составляющая, а поскольку изменение т производится изменением угла оС, т.е. rn = т.(са), то очевидно, что переменная составляющая светового потока несет информацию об угле сб .

При повороте пластины 3 датчика б на некоторый угол Оа, не равный р.прежнему углу сС, происходит увеличение глубины модуляции, производимой этим элементом, до некоторого значения m1 . При этом амплитуда импульсов светового потока 3 z увеличивается (фиг.3) . Поскольку пластина

9 приемника 7 остается в прежнем положении, то остается прежним и коэффициент модуляции rn . Следовательно, Иц ф rn и на выходе приемника световой поток 3g имеет форму импульсов с амплитудой d J (фиг.3), несущий информацию.об угле рассогласования d с< между угловыми положениями пластины 3 датчика б и пластины 9 приемника 7, которая выполняет

25 в данном случае функцию своеобразного анализатора. Импульсы света А 3 попадая на фотоприемник 12, преобразуются в соответствующие импульсы электрического тока.

Таким образом, устройство позволяет передать на расстояние информацию об угловом положении пластины 3 датчика б относительно анализаторной пластины 9 приемника 7 и, следовательно, выполняет основную функцию устройства передачи угла. !

Пр едлагаемое устрой от во значи тельно проще известного как в конструктивном, так и в технологическом от40 ношении. Это обусловлено прежде всего тем, что оно содержит меньшее количестно элементов, устройство не требует фильтров, имеющихся в прототипе, так как используемые материалы рабо45 тают в широком спектРальном диапазоне. Наконец, модулятор в датчике и анализаторный элемент приемника в предлагаемом устройстве одинаковы и взаимозаменяемы, что ведет к упроще50 нию устройства в целом и к повышению его надежности.

Формула изобретения

Устройство передачи угла, содержащее датчик, состоящий из расположенных на одной оптической оси источника излучения, электрооптического модулятора, светополяризатора, и

60 приемник, включающий в себя анализатор светового потока и фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения, электрооптический модулятор и

65 :анализатор светового потока выпол822228

L фиг.!

ВЧИИПИ Заказ 1859/76 Тираж 691 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4.иены из монокрист алла, обладающего гистеризисным электрооптическим эф- . фектом (например, иэ монокристалла

5 4T зОг1), в виде пластины с прозрачными электродами, а перед фотоприемником установлен дополнительный светополяризатор, при этом анализатор светового потока и фотоприемник расположены на одной оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ефимов N.В. Прицеливание баллис5 тических ракет; Воениздат, 1968,с.40-43.

2. Там же, с.43.