СИСТЕМА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПЕРЕМЕЩАЮЩИМСЯ В ПРОСТРАНСТВЕ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИМ ОБЪЕКТОМ Российский патент 1997 года по МПК F24J2/38 G01S3/78 

Изобретение относится к области термомагнитных явлений физики и может быть использовано для слежения за перемещающимся в пространстве светоизлучающими телами, а также для измерения положения и ориентации в пространстве.

Известна система слежения за перемещающимся в пространстве светоизлучающим объектом, содержащая оптическую систему с оптически сопряженными визирующим и концентрирующим энергию объекта излучения элементами, привод, механизм обратной связи, подключенный к выходному элементу привода [1]
Недостатком известной системы слежения являются большие габариты.

Технический результат состоит в упрощении конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что система слежения за перемещающимся в пространстве светоизлучающим объектом, содержащая оптическую систему с оптически сопряженными визирующим и концентрирующим энергию объекта излучения элементами, привод, механизм обратной связи, подключенный к выходному элементу привода, дополнительно снабжена фотоэлементом и индикатором, привод выполнен термомагнитным в виде постоянного магнита, штока, выполненного с возможностью перемещения в магнитном поле вдоль своей оси и совокупности ферромагнитных элементов, служащих приемниками излучения от оптической системы и образующих две разнесенные рабочие области, размещенные на штоке "северным" и "южным" полюсами постоянного магнита соответственно, обуславливающие направление движения штока в сторону, обеспечивающую обратную связь по положению визирующего оптического элемента, выполненного в виде зеркала с возможностью его поворота, причем фотоэлемент размещен между рабочими области и соединен с индикатором, механизм обратной связи выполнен в виде рычага, другое плечо которого взаимодействует с визирующим элементом оптической системы.

Сущность изобретения такая реакция термомагнитной следящей системы на смещение в пространстве источника света, в результате которой с помощью ферромагнитных элементов вырабатывается сила F, перемещающая шток влево или вправо (в зависимости от направления смещения источника света), который в свою очередь через рычаг обратной связи поворачивает зеркало вслед за смещением в пространстве источника света до полной компенсации выработанной силы F.

Значения сил смещающих шток влево или вправо (F1 или F2) в общем виде определяются из выражения

где m масса рабочих элементов;
σ намагниченность рабочих элементов;
Т температура нагрева рабочих элементов;
Н напряженность магнитного поля.

На чертеже изображена схема системы слежения.

Система слежения содержит постоянный магнит 1, подвижный шток 2, рабочие области 3 и 4, содержащие соответственно ферромагнитные рабочие элементы 3.1,3n и 4.1,4n, линзу 5, зеркало 6, рычаг 7 обратной связи, фотоэлемент 8 и индикатор 9.

Объект 10 слежения, представляющий собой источник света, не входит в состав устройства и показан лишь для пояснения принципа действия термомагнитной системы слежения.

Система слежения работает следующим образом.

Перед началом слежения системе задают объект 10 слежения. Для этого шток 2 (а вместе с ним рычаг 7 и зеркало 6) устанавливают (в простейшем случае вручную) в такое положение, при котором свет от объекта 10 через зеркало 6 и линзу 5 концентрируется на фотоэлементе 8. В результате этого зажигается индикатор 9 (например, неоновая лампочка или светодиод), что сигнализирует о захвате объекта слежения.

Состояние захвата объекта 10 слежения сохраняется неизменным, сколь угодно долго, если объект 10 остается неподвижным относительно термомагнитной системы слежения.

При изменении положения объекта 10, например при смещении вверх, световой поток через зеркало 6 и линзу 5 попадает на один из элементов рабочей области 3.

В результате теплового воздействия на указанный элемент, изготовленный из ферромагнитного материала, находящийся в магнитном поле возникает сила F1. При этом естественно F2 0. Поэтому шток 2, двигаясь влево, поворачивает рычаг 7 и зеркало 6 вслед за сместившимся объектом 10 до тех пор, пока световой поток вновь не вернется на фотоэлемент 8, чему будет опять соответствовать условие F1 F2 0, но уже при новом положении объекта 10 и зеркала 6. Загорание индикатора 9 свидетельствует о завершении отслеживания сместившегося объекта 10.

При смещении объекта 10 вниз отслеживание происходит аналогично, но при F2, неравном 0, и F1 0, а также при активизации элементов рабочей области 4.

Для правильной работа термомагнитной системы слежения необходимо, чтобы угол поворота зеркала при обработке элементарного слежения был адекватен смещению объекта 10.

Изобретение относится к области термомагнитных явлений физики и может быть использовано для слежения за перемещающимся в пространстве светоизлучающими телами, а также для измерения положения и ориентации в пространстве. Сущность изобретения: система слежения за перемещающимся объектом 10 снабжена постоянным магнитом 1, подвижным штоком 2, рабочими областями 3, 4, линзой 5, зеркалом 6, рычагом 7 обратной связи, фотоэлементом 8 и индикатором 9. 1 ил.

Система слежения за перемещающимся в пространстве светоизлучающим объектом, содержащая оптическую систему с оптически сопряженными визирующим и концентрирующим энергию объекта излучения элементами, привод, механизм обратной связи, подключенный к выходному элементу привода, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена фотоэлементом и индикатором, привод выполнен термомагнитным в виде постоянного магнита, штока, выполненного с возможностью перемещения в магнитном поле вдоль своей оси, и совокупности ферромагнитных элементов, служащих приемниками излучения от оптической системы и образующих две разнесенные рабочие области, размещенные на штоке "северным" и "южным" полюсами постоянного магнита соответственно, обуславливающие направление движения штока в сторону, обеспечивающую обратную связь по положению визирующего оптического элемента, выполненного в виде зеркала с возможностью его поворота, причем фотоэлемент размещен между рабочими областями и соединен с индикатором, механизм обратной связи выполнен в виде рычага, другое плечо которого взаимодействует с визирующим элементом оптической системы.