RU1827551C

RU1827551C - Координатно-чувствительный преобразователь излучени

Info

Publication number: RU1827551C
Application number: SU914899128A
Authority: RU
Inventors: Алексей Викторович Еланцев; Сергей Борисович Сорокоумов; Виктор Васильевич Маркелов
Original assignee: Научно-исследовательский институт информатики и систем управления МГТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-01-03
Publication date: 1993-07-15

Abstract

Использование: координатно-чувстви- тельный преобразователь излучени может быть использован в системах адаптивной оптики и других оптических системах в качестве датчика положени . Сущность: коорди- натно-чувствительный преобразователь излучени содержит приемную головку 1. блок обработки сигнала 2. дефлектор 3, первый фильтр 4 нижних частот, второй фильтр 5 нижних частот, фильтр 6 высших частот, первый 7, второй 8, третий 9 функциональные преобразователи, первый 10, второй 11, третий 12 индикаторы. З-М 2-т4- 7- 10, , 2 6-9-12, 9-6, . 1 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к координатно-чувст- вительным преобразовател м излучени , обладающим зависимостью выходного параметра от положени проецируемого на преобразователь излучени и может найти применение в системах адаптивной оптики, в оптических след щих системах управлени и самонаведени в качестве датчика положени изображени , в лазерной технике, в частности дл исследовани пространственных характеристик лазерного излучени .

На чертеже изображена структурна схема координатно-чувствительного преобразовател излучени .

Координатно-чувствительный преобразователь излучени в своем составе содержит приемную головку 1. блок обработки электрических сигналов 2, дефлектор 3, два фильтра низких частот 4, 5, фильтр высоких частот 6, три функциональных преобразовател 7,8.9 и три индикатора 10. 11, 12. Дефлектор 3 расположен на одной оптической оси с приемной головкой 1 с возможностью оптического сопр жени с ней.

Преобразователь работает следующим образом.

Регистрируемый поток излучени падает на дефлектор 3 и, пройд через него или отразившись от него в зависимости от конкретного конструктивного исполнени дефлектора 3, попадает на приемную головку 1 координатно-чувствительного преобразовател . Дефлектор 3 обеспечивает сканирование п тна излучени на приемной головке 1 с посто нной частотой и амплитудой колебаний . В результате поглощени исследуемого излучени приемной головкой 1 на ее выходе возникают электрические сигналы, поступающие в блок обработки 2. Блок обработки 2 формирует два сигнала, величина которых однозначно определ ет текущее значение координат энергетического центЁ

00 N vj СЛ СЛ

pa п тна излучени . При этом координатна характеристика преобразовател (зависимость выходных сигналов блока обработки 2 от координат энергетического центра п тна излучени ) зависит от размеров п тна излучени .

Таким образом, на выходе блока обработки 2 формируютс два электрических сигнала, каждый из которых в общем случае представл ет собой периодически измен ющийс сигнал с посто нным смещением. При этом величина посто нной составл ющей сигнала характеризует среднее положение энергетическогоцентра п тна излучени , а амплитуда переменной составл ющей - крутизну координатной характеристики .

Электрический сигнал с первого выхода блока обработки 2 поступает на вход первого фильтра низких частот 4, который отфиль- тровывает переменную составл ющую входного сигнала. Посто нный сигнал с выхода фильтра низких частот поступает на первый вход функционального преобразовател 7.

Электрический сигнал со второго выхода блока обработки 2 одновременно поступает на вход второго фильтра низких частот 5 и вход фильтра высоких частот б. Фильтр низких частот 5 отфильтровывает переменную составл ющую входного сигнал. Посто нный сигнал с выхода фильтра 5 поступает на первый вход функционального преобразовател 8. Фильтр высоких частот 6 отфильтровывает посто нную составл ющую входного сигнала и обеспечивает прохождение на вход функционального преобразовател 9 только переменной составл ющей. Функциональный преобразователь 9 формирует электрический сигнал посто нного напр жени , значение которого пропорционально амплитуде входного переменного сигнала. Как было показано выше, величина этого сигнала определ етс размерами проецируемого на приемную головку 1 п тна излучени . Сигнал с выхода функционального преобразовател 9 поступает на вторые входы преобразователей 7, 8 и на вход индикатора 12, на котором отображаетс информаци о размере проецируемого п тна излучени . Величина сигнала, поступающего на вторые входы функциональных преобразователей 7 и 8, задает с учетом измеренного размера п тна излучени переходную характеристику этих преобразователей . При этом параметры преобразователей 7 и 8 подбираютс таким образом, чтобы их переходные характеристики (зависимость выходного напр жени от величины сигнала на входе) соответствовали координатной характеристике приемной головки 1, В результате на выходе каждого преобразовател 7 и 8 формируютс сигналы, однозначно определ ющие две координаты энергетического центра проецируемого на приемную головку 1 п тна излучени . Сигналы с выходов преобразователей 7, 8 поступают на входы индикаторов 10, 11, соответственно. На индикаторах 10,

11 при этом отображаетс положение п тна излучени в координатных ос х приемной головки 1.

Таким образом, изобретение позвол ет

одновременно с определением координат энергетического центра п тна излучени измерить его размер. Этим обеспечиваетс расширение функциональных возможностей данного изобретени . Кроме того, координаты центра определ ютс по координатной характеристике преобразовател , соответствующей измеренному размеру п тна излучени , что позвол ет в случае измен ющегос в процессе измерени или заранее неизвестного размера проецируемого п тна излучени повысить точность измерени координат.

В качестве дефлектора 3 может быть использовано зеркало, закрепленное на оси с возможностью колебательного движени вокруг нее. В роли фильтров низкой частоты могут выступать интегрирующие RC-цепи, а

фильтром высокой частоты может служить дифференцирующа RC-цепь. Функциональные преобразователи 7 и 8 могут быть реализованы на базе операционных усилителей с управл емыми напр жением элементами в цепи обратной св зи. Такими элементами могут вл тьс , например полевые транзисторы или варисторы. В роли функционального преобразовател 9 может выступать масштабный делитель. В качестве индикаторов 10,11, 12 могут быть использованы вольтметры.

Экспериментальна проверка изобретени подтвердила возможность определ ть поперечные размеры проецируемого

п тна излучени .

Claims

Формула изобретени Координатно-чувствительный преобразователь излучени , содержащий приемную головку и подключенный к ее выходу блок

обработки сигналов, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, в него введены дефлектор , первый и второй фильтры нижних частот, фильтр высших частот, первый, второй и третий функциональные преобразователи и первый, второй и третий индикаторы, при этом дефлектор расположен на одной оптической оси с приемной головкой преобразовател с возможностью оптического сопр жени с ней. первый выход блока обработки подключен к входу первого фильтра нижних частот, выход которого подключен к первому входу первого функционального преобразовател , второй выход блока обработки подключен к входу фильтра высших частот, при этом выход вто0

рого фильтра нижних частот подключен к первому входу второго функционального преобразовател , а выход фильтра высших частот - к входу третьего функционального преобразовател , причем выход каждого функционального преобразовател подключен к соответствующим индикаторам, при этом выход третьего функционального преобразовател подключен к вторым входам первого и второго функциональных преобразователей .

vvw