SU1681205A1 - Устройство дл измерени атмосферной рефракции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при точных измерени х углов в атмосфере. Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет применени  фотоэлектрической схемы регистрации с элементами эффективного ослаблени  вли ни  флуктуации углов прихода и пульсаций интенсивностей световых лучей. Устройство состоит из двух источников света с излучением на разных длинах волн и модул цией по интенсивности, отражател , углового компенсатора, приемной оптической системы, схемы регистрации с фотоэлектрическим приемником. Перед фотоприемником установлена диафрагма в виде непрозрачной пластины, перекрывающей половину пол  зрени  приемной оптики. В устройство введен второй канал, состо щий из фотоэлектрического приемника, измерительной электрической схемы, исполнительной обратной отрицательной св зи с воздействием на интенсивность излучени  одного из источников света, импульсы модул ции этого источника сдвинуты на полпериода по отношению к импульсам другого источника света. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при точных угловых измерени х в атмосфере

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  угла рефракции за счет введени  в схему измерени  элементов эффективного ослаблени  вли ни  флуктуации угла прихода и интенсивности принимаемого излучени .

На чертеже представлена схема устройства .

Устройство состоит из источников 1 и 2 излучени , переключател  3 потоков, колли- мирующих оптических систем 4 и 5, отража- тел  6, компенсирующей призмы 7, приемной оптической системы 8, первого полупрозрачного зеркала 9, окул ра 10, второго полупрозрачного зеркала 11, диафрагмы 12, первого фотоэлектрического

приемника 13, измерительной электрической схемы 14, регистратора 15, второго фотоэлектрического приемника 16, измерительной электрической схемы 17, исполнительной электрической схемы 18 отрицательной обратной св зи.

Устройство дл  измерени  рефракции работает следующим образом.

Перед измерением компенсирующую призму 7 устанавливают перед приемной огттической системой так, чтобы ее преломл ющее ребро было перпендикул рно плоскости измерени . Диафрагму 12 устанавливают так, чтобы ее рабоча  грань была перпендикул рна плоскости измерени . Эту диафрагму перемещением вдоль оптической оси приемной оптической системы устанавливают в таком месте, где поло- . вина изображени  источника света будет

го

о

(Л

равной максимально возможной линейной амплитуде флуктуации угла прихода световых лучей. Такой прием позвол ет исключить вли ние флуктуации, так как в этом случае они не вли ют на разность фототоков , полученных облучением фотоприемника коротковолновыми и длинноволновыми импульсами света.

Источники излучени  устанавливают так, чтобы их параллельные оси находились в плоскости, перпендикул рной плоскости измерени . В этом случае изображени  источников излучени  при отсутствии рефракции совмещены в плоскости измерени .

Посредством видеоискател , полупрозрачного зеркала 9 и окул ра 10 приемное устройство визируетс  на отражатель 6. Фотокатод приемника 16 в канале адаптации облучаетс  поочередно полными размерами изображений коротковолнового и длинноволнового источников излучени . При энергетическом неравенстве интен- сивностей коротковолнового и длинноволнового излучений на выходе приемника 16 по вл етс  пульсирующий сигнал с частотой , равной частоте модул ции. Измерительна  электрическа  схема 17 этот сигнал обрабатывает и формирует сигнал рассогласовани , который через исполнительную электрическую схему 18 отрицательной обратной св зи воздействует на элемент интенсивности излучени  одного из источников. Сигнал рассогласовани  выравнивает энергетические интенсивности облучающих фотокатод световых потоков и пульсирующее напр жение на выходе фотоприемника исчезает.

Так как размер изображени  в плоскости диафрагмы 12 такой, что линейные искажени  A h из-за флуктуации угла прихода лучей не перекрывают геометрическую дисперсионную разность Ad, то разность фототоков от облучени  коротковолновым и длинноволновым излучением не искажаетс  флуктуаци ми угла прихода, Пульсирующее напр жение на выходе приемника 13 при уравновешенной системе каналом адаптации по вл етс  только вследствие неравенства полуоткрытых площадей изображений коротковолнового и длинноволнового излучений. Разность площадей по вл етс  вследствие линейной дисперсионной разности Ad, котора  определ етс  угловой дисперсионной разностью лучей света с разными длинами волн.

Компенсирующей призме 7 придают такой преломл ющий угол, при котором лучи света с разными длинами волн из этой призмы выход т параллельными, на этот

момент исчезает геометрическа  дисперсионна  разность в плоскости диафрагмы 12; исчезает пульсирующее напр жение на выходе приемника 13 Регистратор 15 фиксирует отсутствие сигнала на выходе измерительной электрической схемы 14. Со шкалы механизма вращени  подвижной пластины компенсирующей призмы снимают отсчет. Шкала проградуирована в углах

рефракции.

Пример. Собран экспериментальный образец устройства на базе теодолита. В качестве фотоприемников использованы ФЭУ. Излучатель сделан комбинированным. В

качестве коротковолнового источника света использована лампа накаливани  от кинопроектора с фильтром на волне 0,547 мкм и механическим модул тором с частотой 800 Гц. Длинноволновым излучателем служил светодиод. Модулирующие импульсы дл  него формировались механическим модул тором . Сигнал рассогласовани  накла- дываетс  на питающее напр жение светодиода. При фототоках пор дка 1 мкА

угол рефракции в 2 f соответствует пульсирующему напр жению на нагрузочном сопротивлении 1 МОм примерно 1 мВ.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  атмосферной рефракции, содержащее два источника излучени  с различными длинами волн и расположенные по ходу излучени  переключатель потоков, две коллимирующие оптические системы, приемную оптическую систему, фотоэлектрический приемник и электрическую схему регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

   точности измерений, в него введены отражатель , оптически св занный с источниками излучени  и приемной оптической системой, перед которой установлена компенсирующа  призма с переменным преломл ющим углом, за приемной оптической системой установлены два полупрозрачных зеркала, за первым из них по ходу отраженных лучей расположен окул р, за вторым по ходу отраженных лучей установлены последовательно соединенные второй фотоэлектрический приемник, электрическа  измерительна  схема, исполнительна  электрическа  схема отрицательной обратной св зи, выход которой соединен с

   входом одного из источников излучени , а перед первым фотоэлектрическим приемником установлена непрозрачна  пластина, закрывающа  половину пол  зрени  приемной оптической системы,

   Ш(Н

   П1

   18

   15

   11

   /

   /

   11

   /3

   У

   //7

   tf

   14