Акустооптический частотомер

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик и194 3594 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 10.12.80 (21) 3214218/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 1 5. 07.82. бюллетень № 26 (53)M. Кл. 01R 23/02 твеудерстеаииый кемитет

CCCP ве делам иэееретеиий и еткрытив (53) УДК 621. 317..3 (0Р8.8) Дата опубликования описания 17.07.82 (72) Авторы изобретения

-т

Г.М. Блаер и С.В. Смирнова (7l) Заявитель (54) ЛКУСТООПТИЧЕСКИЙ ЧЛСТОТОИЕР

Изобретение относится к радиоизмерениям.

Известен акустооптический частотомер, содержащий преобразователь сигналов в световое изображение, анализирующие оптические решетки, интегрирующую линзу, фотоприемники, соединенные через усилители и интеграторы с блоком извлечения квадратного корня, блок деления, блок вычисления арктангенса, причем анализирующие решетки выполнены с различными шагами растровой сетки (13.

Недостатком данного устройства является его сложность.

Наиболее близким к предлагаемому, является акустооптический частото-. мер, содержащий источник света, акустооптическую ячейку, фокусирующий объектив и блок фотоприемников, выход которого соединен с измерите.лем, например счетным блоком (2).

Однако у данного частотомера недостаточная точность.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается

5 тем, что в акустооптическии частотомер, содержащий оптически связанные источник света, акустооптический элемент, фокусирующий объектив и блок фотоприемников, к выходу кото.рого подключен вход измерителя частоты, введены кодовый преобразователь, управляемый генератор и смеситель, выход которого соединен с входом управления акустооптического элемента, первый вход смесителя соединен с входной шиной, а второй вход через последовательно включенные управляемый генератор и кодо о вый преобразователь соединен с выходом блока фотоприемников.

На чертеже приведена структурная ,электрическая схема предлагаемого частотомера.

943594

Формула изобретения

Частотомер содержит источник 1 света (.лазер), акустооптический элемент 2, фокусирующий объектив 3, блок 4 Фотоприемников, измеритель

5 частоты, кодовый преобразователь

6, управляемый генератор 7, смеситель 8. Измеряемый сигнал подан на входную шину 9.

Принцип работы частотомера заключается в следующем.

Луч лазера освещает ультразвуковую волну, возбужденную в акустооптйческом элементе 2 измеряемым сигналом. Дифрагированный свет отклоняется пропорционально измеряемой частоте У, фокусируется объективом 3 и засвечивает соответствующий фотоприемник блока 4, номер которого грубо, в пределах точности эграниченной дифракционными разме" рами светового пятна и количеством фотоприемников, определяет частоту измеряемого сигнала. Измеренная частота кодируется преобразователем

6, по команде которого генератор начинает выдавать сигнал на фиксированной частоте f который через смеситель 8 поступает на акустооптический элемент, и возбуждает в нем ультразвуковую волну. Теперь на выходе акустооптического элемента 2 существуют два луча, дифрагировавших на сигналах с частотами Я и Е

Если частота Е имеет значение, близкое к „, то пространственные спектры соответствующих сигналов пере-кроются и тем самым создадут условия для квадратичного преобразования суммы спектров и выделения выходного сигнала0 „, на вазностной частоте Я = - „

СО

=1(сов 1пЯ «{щ щ 1« > д

-ОО где К - постоянный коэффициент, учи" тывающий значение амплитуд входных сигналов, 6(Ш -Шц); пространственные спектры, 6(-N ) соответствующие пространственным частотам.

Разностная частота выделяется и измеряется измерителем 5.

Экспериментально установлено, что при разности частот до нескольких МГц перекрытие пространственных спектров обеспечивается за счет естественной расходимости лазерного луча.

Если выбрать в середине полосы пропускания, то на частотах сигнала „, близких f, в полосу пропускания фотоприемника будут попадать сигналы на разностных частотах +» Я . Определение частоты сигнала, следовательно, будет неоднозначно. Для исключения неоднозначности отсчета разностной частоты

tO Фиксированную частоту следует выбирать равной одному из двух крайних значений полосы пропускания, Измеренная таким образом частота отличается от частоты фиксированного

1 генератора на величину Я.

Точность измерения частоты в этом случае определяется точностью уста" новки фиксированной. частоты и точностью установки разностной частоты. в Как установка фиксированной частоты, так и измерение разностной частоты значение которой ограничивается полосой пропускания каждого фото" приемника и может меняться от О до нескольких МГц, могут быть выполнены с большой точностью, превышающей разрешающую способность спектроанализатора.

Таким образом, использование в акустооптическом частотомере фотосмещения измеряемого сигнала с сигналом на фиксированной частоте, установленной с высокой точ" ностью, и последующего выделения и точного измерения сравнительно низкой разностной частоты, позволяют повысить точность акустоопти.ческого частотомера, Акустооптический частотомер, содержащий оптически связанные источник света, акустооптический элемент, фокусирующий объектив и блок фотоприемников, к выходу которого подключен вход измерителя частоты, отличающийся тем,. что, с целью повышения точности измерений, в него введены кодовый преобразователь, управляемый генератор и смеситель, выход которого соединен с входом управления акустооптического элемента, первый вход смесителя соединен с входной шиной, а второй вход через последовательно включенные управляемый генератор и кодовый преобразо943594

Составитель В. Егорова

Редактор Л. Авраменко Техред Е. баритончик Корректор.И- 6арожи

Заказ 5099/50 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/Г

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ватель соединен с выходом блока фотоприемников.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССр

И 607161, . G 01 R 23/00, 03.06.74

2. Зарубежная радиоэлектроника °

1970, Ю2, с.14.