SU1151068A1 - Измеритель энергии излучени - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭНЕРПШ ИЗЛУЧЕНИЯ , содержащий последовательно расположенные оптическую систему, модул тор , последовательно соединен ныё приемник излучени , синхронный накопитель- , усилитель переменного напр жени , синхронный детектор и регистратор , схему управлени  посто нной времени накоплени , вход которой св зан с выходом синхрон ного детектора, а выход ее с синхронным накопителем, и датчик опорного канала, выход которого св зан с синхронным накопителем и синхроным детектором, от.лич ающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и уменьшени  времени измерени  за счет адаптивного спеже-. ни  за значением измер емой энергии, он дополнительно содержит генератор электрических импульсов, сравнивающее устройство и источник опорного напр жени , причем выход синхронного j детектора соединен с первьм входом сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом ис-: (f точника опорного напр жени , а выход - .с входом генератора электрических импульсов, выход генератора . электрических импульсов подключен к суммирующему входу схемы управлени  посто нной времени накоплени .

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  энергии излучени , и может быть использовано в радиометрах, спектрорадиометрах, спектрометрах, газоанализаторах.

Известен измеритель энергии излучени , содержащий оптическую систему , модул тор, приемник излучени , синхронный накопитель, усилитель переменного напр жени , синхронный детектор и регистрирующее устройство.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что посто нна  времени

Од

накоплени  синхронного детектора вы00 бираетс  неизменной, а это приводит к снижению быстродействи  и ухудшению точности измерени  быстропеременных потоков.

Известен та1сже измеритель энергии излучени , содержащий оптическую систему , модул тор, приемник излучени , синхронный накопитель, усилитель переменного напр жени , синхронный детектор , приемник опорного канала, ключ, квадратичный детектор, измеритель отношени , схему управлени  посто нной времени накоплени  и регистрирующее устройство. Недостатками известного измерител   вл ютс : низка  точность измерени , вызванна  конструктивными особенност ми устройства; низка  надежность вследствие слонности схематехнического решени . Ближайшим техническим решением  вл етс  измеритель энергии излучени , содержащий последовательно расположенные оптическую систему и модул тор, последовательно соединенные приемник излучени , синхронный накопитель, усилитель перемен ного напр жени , синхронный детектор и регистр атор, схему управлени  посто нной времени накоплени , вход которой св зан с выходом синхронного детектора, а выходее - с синхронным накопителем, и датчик опорного канала , вькод которого св зан с синхронным накопителем и синхронным детектором . Недостатком известного устройства .  вл етс  наличие большой посто нной времени накоплени  при нулевом сигнале на выходе синхронного детектора , что ведет к достаточно большому времени выхода на режим, особенно при измерении сигналов низкой и средней интенсивности, а также к снижению точ ности измерени  быстропеременных сигналов . Цель изобретени  - повьшение точности и уменьшение времени измерени  за счет адаптивного слежени  за значением измер емой энергии. Указанна  цель достигаетс  тем, что измеритель энергии излучени , содержащий последовательно расположенные оптиче скую систему Имодул тор, последова тельно соединенные приемник излучени  синхронный накопитель, усилитель пер менного напр жени , синхронный детек тор и регистратор, схему управлени  посто нной времени накоплени , вход которой св зан с выходом синхронного детектора, а выход ее - с синхронны накопителем, и датчик опорного канала , выход которого св зан с синхронным накопителем и синхронным детекто ром, дополнительно содержит генерато электрических импульсов, сравнивающе устройство и источник опорного напр жени , причем выход синхронного детектора соединен с первым входом сравнивающего устройства, второй вхо которого соеднпен с выходом источника опорного напр жени , а выход - со входом генератора электрических импульсов , выход генератора электрических импульсов подключен к суммирующему входу схемы управлени  посто нной времени накоплени . На чертеже изображена структурна  схема измерител  энергии излучени . Измеритель энергии излучени  содержит последовательно расположенные оптическую систему 1, модул тор 2, последовательно соединенные при- емник излучени  3, синхронный накопитель 4, усилитель переменного напр жени  5, синхронный детектор 6, регистратор 7, схему управлени  посто нной времени накоплени  8, вход которой св зан с ВЫ1СОДОМ синхронного детектора 6, а выход ее - с синхронным накопителем 4, и датчик опорно- . го канала 9, выход которого св зан с синхронным накопителем 4 и синхронным детектором 6, генератор электрических импульсов 10, сравнивающее устройство 11 и источник опорного напр жени  12, причем выход синхронного детектора 6 соединен с первым входом сравнивающего устройства 11, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени  12,-а выход - со входом генератора электрических импульсов 10, выход генератора электрических импульсов 10 подключен к суммирующему входу схемы управлени  посто нной времени накоплени  8. Устройство работает следующим образом . Световой сигнал проходит через оптическую систему 1, модулируетс  модул тором 2 и попадает на приемную площадку приемника излучени  3. Электрический сигнал с приемника излучени  3, амплитуда которого пропорциональна энергии светового сигнала , поступает на вход синхронного накопител  4, затем усиливаетс  усилителем переменного напр жени  5 и подаетс  на вход синхронного детектора 6. Опорным напр жением дл  синхронного накопител  4 и синхронного детектора 6  вл етс  напр жение, поступающее с выхода датчика опорного канала 9. С выхода синхронного детектора 6 посто нное напр жение, пропорциональное энергии излучени ,, подающего на приемную площадку приемника излучени  3, поступает на вход

регистратора 7, а также па один из входов сравниваюцего устройства 11. и на вход схемы управлени  посто нной времени накоплени  8.. Схема управлени  посто нной времени накоплени  8 измен ет величину посто нной времени синхронного накопител  4 в соответствии с выходньм напр жением синхронного детектора 6. При увеличении сигнала посто нна  времени накоплени  уменьшаетс , а при уменьшении сигнала посто нна  времени накопени  увеличиваетс . Увеличение посто нной времени накоплени  происходит до тех пор, пока напр жение, подаваемое с выхода синхронного детектора 6 на вход сравнивающего устройства 11, больше напр жени  источника опорного папр жани  12, подаваемого на вход сравнивающего устройства 11. При уменьшении выходного . сигнала сигосронного детектора 6 ниже напр жени  источника опорного напр жени  на выходе сравнивающего устройства 11 по вл етс  напр жение, эапускающее генератор импульсов 10, причем величина запускающего напр жени  пропорциональна разности входных напр жений сравнивающего устройства 11. Амплитуда импульсов на выходе генератора электрических импульсов 10 пропорциональна величине запускающего напр жени  на

выходе сравнивающего устройства 11. Сигнал с выхода генератора импульсов 10 поступает на суммирующий вход схемы управлени  по сто нной времени накоплени  8, где суммируетс  с посто- ;  нной составл ющей, пропорциональной посто нному напр жению па выходе синхронного детектора 6.

0 Импульсна  форма сигнала на выходе схемы управлени  посто нной времени накоплени  8 позвол ет кратковременно , практически не вли   на соотнопение сигнал/шум на выходе устройства, уменьшать посто нную времени дл  возмоино более быстрого роста выходного сигнала при наличии любого по амплитуде скачка измер емого сигнала на входе. Таким образом, кратковременное уменьшение посто нной времени накоплени  позвол ет повысить скорость нарастани  выходного напр жени  при по влении сигнала на входе, т.е. сократить врем  измерени .

5

Повышение точности измерени  определ етс  адаптивным слежением устройства за значением энергии светового сигнала и изменением посто нной времени обратно пропорционально значению энергии, что позвол ет более точно измер ть энергию кратковременных импульсных выбросов, присутствующих в световых потоках.

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий последовательно расположенные оптическую систему, модулятор, последовательно соединен— ‘ные приемник излучения, синхронный накопитель·, усилитель переменного напряжения, синхронный детектор и регистратор, схему управления постоянной времени накопления, вход ко-