SU218341A1 - Селективный фазометр - Google Patents

Description

Известны селективные фазометры, основанные на способе оптического перемножени  изображени  сигнала с периодической структурой перестраиваемого эталона частоты с последующим пространственным интегрированием и измерением разности фаз. В результате измерени  с помощью этих устройств случаютс  ошибки, вызванные непараллельностью дифракционных решеток, служащих эталоном частоты.

Предлагаемый фазометр совершеннее известных устройств тем, что в нем установлены два потенциалоскопа, две проекционные схемы и два фотоумножител , расположенные один против другого симметрично относительно дифракционных решеток.

По сравнению с известным устройством повышаетс  точность измерени  сдвига фаз спектральных компонент при условии, что в известном и предлагаемом приборах оптические решетки выставлены с одинаковой степенью параллельности, а встречные световые потоки направл ютс  на фотоумножители через один и тот же участок оптических решеток .

На чертеже приведена блок-схема, по сн юща  принцип действи  фазометра.

Входные блоки J и 2 устройства, включающие в себ  входной усилитель, генератор, модул тор и усилитель мощности, размещены в непосредственной близости от потенциалоскопов 3 и 4. Выходы их электрически св заны с вертикально-отклон ющей системой потенциалоскопов , а системы гроизонтального отклонени  обоих потенциалоскопов соединены с выходом генератора 5 линейной развертки.

Оптическа  система устройства состоит из следующих элементов: двух точечных диафрагм 6 и 7, -объективов S и 9 двух оптических решеток 10 и //, образующих эталон частоты и полупрозрачных зеркал 12 и 3.

Элементы оптической системы расположены симметрично относительно плоскости, проход щей между оптическими решетками 10 и II, параллельной плоскости оптических решеток, на одной оси, перпендикул рной эталону частоты и проход щей через его центр.

На рассто ни х, определ емых габар итами эталона, по обе стороны его укреплены объективы 8 и 9. Диафрагмы б и 7 размещены в фокусе объективов.

Зеркало 12 установлено между диафрагмой 6 и объективом 8, а зеркало 13 - между диафрагмой 7 и объективом 9. Плоскости зеркал составл ют с плоскостью эталона угол 45°.

Оптические решетки св заны с электродвигателем 14 посредством механизма 15.

Фотоумножители 16 и 17 размещены так, что на их катоды собираютс  световые пучки, направл емые зеркалами 13 и 12.

Нагрузки фотоумножителей 16 и 17 электрически св заны с фазометром 18. Питание электрических цепей устройства осуществл етс  блоком питани  19.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал 1(1) подаетс  на вход блока /, а сигнал /2(0 на вход блока 2. В блоках 1 w. 2, сигналы усиливаютс , модулируют сигналы несущей частоты, вырабатываемые генераторами, расположенными в блоках, и с выхода усилителей мощности подаютс  на вертикально-отклон ющие системы потенциалоскоиов 5 и 4.

На системы горизонтального отклонени  подаетс  линейно мен ющеес  во времени напр жение с генератора 5. Таким образом, исследуемые сигналы записываютс  на экранах потенциалоскопов 5 и 4 в виде световой полосы , ширина которой зависит от амплитуды сигнала в данный момент времени, а временна  координата сигнала t переходит в пространственную координату X. Изображение сигнала , полученное на экране потенциалоскопа 3 проектируетс  объективом 8 на эталон частоты 10 и // параллельным световым пучком.

Параллельность светового пучка обеспечиваетс  тем, что в фокусе объектива 8 помещена точечна  диафрагма 6. Интенсивность светового пучка имеет пространственную модул цию , определ емую записью сигнала /ifx).

При прохождении светового пучка через эталон частоты происходит перемнол ение его интенсивности с прозрачностью эталона частоты .

Прозрачность эталона частоты, созданную двум  параллельно расположенными оптическими решетками, штрихи которых расположены под некоторым углом, мен етс  по синусоидальному закону по оси х и остаетс  посто нной по оси у. Период синусоидальной структуры определ етс  периодом решеток и

углом поворота штрихов одной решетки по отношению к другой.

С помощью электродвигател  14 и механизма 15, задающего закон перемещени  решеток , производитс  изменение волнового числа эталона частоты от до .

Дл  этого решетки совершают качани  на угол 4:ф вокруг нулевого положени . Кроме того, совершаетс  возвратно-поступательное

перемещение решеток, что вызывает линейное изменение со временем фазы эталона.

Световой пучок, прошедший эталон, собираетс  объективом 9, и полупрозрачным зеркалом 13 направл етс  на катод фотоумножител  16. Обработка сигнала fz(t) аналогична обработке сигнала fi(t). Изображение сигнала f-2(t)(х), полученное на экране потенциалоскона 4, проектируетс  на эталон частоты 11 и 10 объективом 9, в фокусе которого

помещена диафрагма 7. Световой пучок, прощедший эталон частоты, собираетс  объективом 8 и полупрозрачным зеркалом 12 направл етс  на катод фотоумножител  17.

Выходные сигналы с фотоумножителей поступают на вход фазометра 18.

Предмет изобретени 

Селективный фазометр дл  определени  сдвига фаз спектральных составл ющих двух

сигналов, основанный на способе оптической обработки сигналов, содержащий входные блоки записи сигналов на потенциалоскопы, потенциалоскопы, проекционную систему, две скрещенные вращающиес  оптические рещетки , общие дл  обоих сигналов, фотоумножители , полупрозрачные зеркала, в каждом из двух каналов и фазометр на выходе фотоумножителей , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  сдвига фаз

спектральных компонент сигналов, потенциалоскопы , проекционные системы и фотоумножители расположены один против другого симметрично относительно оптических решеток , в результате чего встречные световые потоки направл ютс  на фотоумножители через один и тот же участок оптических решеток.