PL66990B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 01.111.1969 (P 132 054) 28JI.1973 66990 KI. 42M7/01 MKP GOlj 1/20 CZYTELNIA |t$rl^u Portowego Wspóltwórcy wynalazku: Boleslaw Kedzia, Bogdan Niedbala Wlasciciel patentu: Akademia Medyczna, Poznan (Polska) Sposób naprowadzenia sygnalu promieniowania elektromagnetycz¬ nego na wskaznik Przedmiotem wynalazku jest sposób naprowadzania sygnalu promieniowania elektromagnetycznego na wskaznik o stalej lub zmiennej mocy na przyklad przy pomiarach spektralnych, astronomicznych, niwelacyj¬ nych, przy wizowaniu anten linii radiowych i tym po¬ dobnych.Znane sposoby naprowadzania sygnalu promieniowa¬ nia elektromagnetycznego na wskaznik polegaja prze¬ waznie na naprowadzaniu wizualnym. Na przyklad w przypadku pomiaru wspólczynnika zalamania swiatla koniecznym jest, jak to ma miejsce na przyklad w re¬ fraktometrze Abbego, doprowadzenie do pokrycia w okularze przyrzadu granicy jasnego i ciemnego pola ze wskaznikiem. Poniewaz zmiana jasnosci pól zachodzi na pewnym skonczonym odcinku, powoduje to subiek¬ tywne bledy przypadkowe pomiaru. Przyrzad ten przy mierzeniu wspólczynnika zalamania w obszarach poza swiatlem widzialnym wymaga stosowania przetworni¬ ków obrazu lub detektorów fotoelektrycznych co po¬ wieksza bledy oraz wprowadza inne bledy zwiazane ze zmiana mocy sygnalu. Równiez na przyklad w przy¬ padku fotoelektrycznego okreslania momentu przejscia gwiazdy przez wybrany poludnik w pomiarach astro¬ nomicznych na skutek zmiennej jasnosci gwiazdy, któ- Ta to zmiennosc spowodowana jest czynnikami takimi jak mgla, dym i tym podobne, wystepuja bledy spowo¬ dowane zmiennoscia mocy sygnalu rejestrowanego przez fotoelement. W tym przypadku przy sygnalach o wiek¬ szej mocy nastepuje wczesniejsze rejestrowanie przej¬ scia gwiazdy przez wskaznik oznaczajacy poludnik, na- 10 15 20 25 30 tomiast przy slabszych sygnalach moment przejscia jest opózniony.W przypadku pomiaru widm liniowych i pasmowych szczególnie gdy moc zródla emitujacego jest zmienna, stosuje sie fotograficzna rejestracje widma (spektrogra¬ fia) co wymaga obróbki fotochemicznej kliszy i spe¬ cjalnych przyrzadów fotometrycznych analizujacych fo¬ togram. Rejestracja fotograficzna powoduje zwiazane z ta metoda pewne znieksztalcenia ilosciowe wyników majace równiez wplyw na pomiar jakosciowy.Celem wynalazku jest ograniczenie powyzszych ble¬ dów i uproszczenie zwiazanych z pomiarem czynnosci.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze sygnal prot- mieniowania elektromagnetycznego rozdziela sie na co najmniej dwa sygnaly czastkowe, które doprowadza sie do co najmniej jednego wskaznika sygnalu, cyklicznie wygasza i wprowadza do detektora promieniowania elektromagnetycznego, przy czym skok fazy obwiedni uzyskanych w detektorze impulsów i/lub zrównanie ich amplitud wyznacza stan naprowadzenia na wskaznik.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze napro¬ wadzenie sygnalu na wskaznik jest bardzo dokladne i nie jest zwiazane z moca sygnalu. Ponadto w niektó¬ rych przypadkach stwarza sie mozliwosc obiektywnych pomiarów przy nawet duzych zmianach stosunku syg¬ nalu do szumu.W sposobie wedlug wynalazku mozna co najmniej jeden sygnal czastkowy przed wprowadzeniem do de¬ tektora czesciowo wytlumic, korzystnie na filtrze neu¬ tralnym. 6699066990 Sposób wedlug wynalazku objasniony jest na pod¬ stawie przykladów jego zastosowania zilustrowanych schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat ukladu pomiarowego) przy mierzeniu przejscia gwiazdy przez poludnik, fig. 2 obraz sygnalu otrzymanego w detektorze ukladu pomiarowego sluza¬ cego do mierzenia przejscia gwiazdy przez poludnik, fig. 3 schemat ukladu do pomiaru wspólczynnika zala¬ mania, a fig. 4 obraz sygnalu otrzymanego w detekto¬ rze ukladu do pomiaru wspólczynnika zalamania.Na fig. 1 uklad ipomiarowy do mierzenia przejscia gwiazdy przez poludnik ma za obiektywem lunety 1 pryzmat Wollastona 2, dalej w plaszczyznie ognisko¬ wej plytke 3 ze wskaznikiem w postaci pionowej szcze¬ liny ódpowiadujaicef polozeniu poludnika. Za plytka 3 znajduje sie pryzmat Nikola 4 umocowany w kole ze¬ batym 5 napedzanym przez kolo zebate 6 osadzone na osi 7 otrzymujacej obroty od silnika 10. Dalej znajdu¬ je sie przeslona 8 umocowana sztywno na osi 7 za nia okular lunety 9. W zrenicy wyjsciowej 11 lunety znajduje sie detektor 12 polaczony z przetwornikiem elektronicznym 13, przetwarzajacym impulsy swietlne na elektryczne.Pryzmat Wollastona 2 przetwarza swiatlo na dwie wiazki swiatla spolaryzowanego. Na plytce 3 otrzymu¬ je sie dwa obrazy gwiazdy spolaryzowane liniowo w plaszczyznach prostopadlych do siebie. Obrazy te sa rozsuniete w kierunku ich ruchu prostopadlym do szczeliny plytki 3, o pewien okreslony odcinek i stano¬ wia sygnaly czastkowe. Poniewaz promieniowanie two¬ rzace sygnaly czastkowe jest spolaryzowane, to w trak¬ cie kazdego pelnego obrotu pryzmatu 4 dwukrotnie kazdy sygnal czastkowy zostaje przepuszczony przez pryzmat 4. Ma to miejsce w momentach gdy plaszczyz¬ na przeciecia pryzmatu 4 pokrywa sie z jedna z pla¬ szczyzn drgan wektora elektrycznego spolaryzowanego promieniowania elektromagnetycznego. Przeslona 8 jest tak zbudowana i przelozenie kól zebatych 5 i 6 tak dobrane, ze w tych momentach przeslona 8 jest otwarta.W ten sposób sygnaly czastkowe promieniowania sa na przemian podawane na detektor 12 przy pomocy okularu 9. W detektorze powstaje sygnal przedstawiony na fig. 2. Na osi rzednej 15 fig. 2 odniesiona jest wy¬ sokosc sygnalu, a na osi odcietych 16 przesuniecie obrazu gwiazdy wzgledem poludnika. Przesuniete cia¬ gi impulsów pochodza od dwu obrazów gwiazdy i sta¬ nowia przetworzony sygnal promieniowania elektro¬ magnetycznego!. Moment, któremu na fig. 2 odpowiada punkt 14, to jest gdy impulsy wywolane przez oba syg¬ naly czastkowe sa równe i gdy faza obwiedni tych im¬ pulsów zmienia sie o jt, oznacza symetryczne rozmiesz¬ czenie obrazów gwiazdy wzgledem osi szczeliny na plytce 3, a to jest jednoznaczne z przejsciem gwiazdy przez poludnik. Zrównanie tych impulsów lub zmiana fazy ich obwiedni sa przetwarzane przez przetwornik elektroniczny 13 w sygnal pomiarowy.Omówiony sposób naprowadzania sygnalu elektro¬ magnetycznego na wskaznik moze znalezc takze inne zastosowania na przyklad do naprowadzania lunety na cel i wizowania anten urzadzen linii radiowych.Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany do pomiaru wspólczynnika zalamania swiatla. I tak na przyklad w rozwiazaniu przedstawionym na fig. 3 za ukladem pryzmatów 17 i obiektywem 18 umieszczona jest przed plaszczyzna ogniskowa obiektywu 18 kostka swiatlodzielaca 19 i dalej dwie plytki ogniskowe 3 i 3' 5 ze wskaznikami w postaci szczelin o róznej szerokosci, tak ukierunkowanymi by granica miedzy jasnym i ciem¬ nym polem otrzymana w plaszczyznie ogniskowej byla do nich równolegla. Dalej za plytka ogniskowa 3' o szerszej szczelinie umieszczony jest filtr neutralny 20. io Nastepnie sa dwa pryzmaty 21 i 21' kierujace sygnaly czastkowe do drugiej kostki swiatlodzielacej 19' za któ¬ ra umieszczony jest okular 9.W zrenicy wyjsciowej refraktometru znajduje sie de¬ tektor 12 polaczony z przetwornikiem elektronicznym 13. 15 Miedzy kostka 19 i pryzmatem 21' oraz miedzy pryz¬ matem 21 a kostka 19' umieszczona jest przeslona & umocowana na osi silnika 10. Skutkiem ruchu ukladu pryzmatów 17 wzgledem pozostalej czesci refrakto¬ metru, to jest przy zmianie wartosci kata 22, w detek- 20 torze 12 otrzymuje sie dwa przesuniete ciagi impul¬ sów, jak to przedstawia fig. 4, gdzie os pionowa 15 przedstawia wysokosc sygnalu, a pozioma os 16 war¬ tosc kata 22. Uzyskuje sie to dzieki zdwojeniu sygna¬ lu i wprowadzeniu sygnalów czastkowych na dwie plyt- 15 ki ogniskowe 3 i 3' o róznych szerokosciach szczelin.Sygnal czastkowy uzyskany na plytce ogniskowej 3' o szerszej szczelinie, przetwarza sie przez jego wytlu¬ mienie neutralnym filtrem 20 na tyle by maksymalny sygnal uzyskany z tej szczeliny byl nie wiekszy od 30 sygnalu ze szczeliny na pierwszej plytce 3. Uzyskane i tak przetworzone sygnaly czastkowe na przemian cal¬ kowicie wytlumia sie przeslona 8. Zaleznie od warto¬ sci mienzonego wspólczynnika zalamania, czyli przy okreslonej wartosci kata 22, nastepuje zrównanie im- 35 pulsów pochodzacych od dwóch sygnalów czastkowych i zmiana fazy obwiedni tych impulsów o jc. Odpowia¬ da temu punkt 14 na fig. 4. Zrównanie tych impulsów lub zmiana fazy ich obwiedni sa przetwarzane przez przetwornik elektroniczny 13 w sygnal pomiarowy. 40 Sposób do naprowadzania sygnalu elektromagnetycz¬ nego na wskaznik przedstawiony w zastosowaniu do pomiaru wspólczynnika zalamania swiatla moze zna¬ lezc inne zastosowanie na przyklad w pomiarach spek¬ tralnych. 45 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób naprowadzania sygnalu promieniowania 50 elektromagnetycznego na wskaznik, znamienny tym, ze sygnal promieniowania elektromagnetycznego rozdziela sie na co najmniej dwa sygnaly czastkowe, które do¬ prowadza sie do co najmniej jednego wskaznika (3 sygnalu, cyklicznie wygasza i wprowadza do detektora 55 promieniowania elektromagnetycznego (12), przy czym skok fazy <14) obwiedni uzyskanych w detektorze (12) impulsów i/lub zrównanie ich amplitud wyznacza stan naprowadzenia na wskaznik.

2. Sposów wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze co 50 najmniej jeden sygnal czastkowy promieniowania elek¬ tromagnetycznego przed wprowadzeniem do detektora (12) czesciowo wytlumia sie korzystnie na filtrze neu¬ tralnym (20).KI. 42h,17/01 66990 MKP GOlj 1/20 Fig. 1 PL PL