Устройство питания лазерного гироскопа Российский патент 2020 года по МПК G01C19/00 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к источникам питания лазерных гироскопов, и может быть использовано для повышения точности стабилизации их лазерного излучения.

Известны устройства питания, например [1], в которых стабильность выходного тока повышается за счет увеличения частоты коммутации входного напряжения до 500-1000 кГц с целью снижения влияния комплексной составляющей плазменного разряда.

Недостатком таких устройств питания является повышение стабильности тока всего на несколько сотых долей процентов, что для современных лазерных устройств, работающих в составе прецизионной измерительной техники, является не достаточным.

Известны схемные решения устройств питания гелий-неоновых лазеров, например [2], в которых погрешность стабилизации рабочего тока составляет значительную величину. Погрешность стабилизации возникает из-за того, что плазменный разряд представляет собой не постоянную резистивную нагрузку, а комплексную, включающую емкостную, индуктивную и резистивную составляющие, приводящую к изменению падения напряжения на датчике тока, включенного в состав блока стабилизации выходного тока. Блок стабилизации производит косвенное измерение выходного тока по падению напряжения на датчике тока и сравнению напряжения с эталоном, роль которого, как правило, выполняет стабилитрон. Изменение температуры окружающей среды, старение материала стабилитрона приводят к изменению параметров эталона, а следовательно, и изменению выходного тока устройства питания, появлению нестабильности разрядного тока активного элемента и нестабильности лазерного излучения в лазерах.

Технической задачей является создание такого устройства лазерного гироскопа, которое позволит повысить точность стабилизации выходного лазерного излучения за счет применения отличных от существующих схемных решений, исключения влияния температурных колебаний окружающей среды и старения схемных элементов устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройство питания лазерного гироскопа, содержащее трансформатор, датчик тока, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен автогенератор, подключенный к входной шине, а выходом подключен к трансформатору, выход трансформатора подключен к выпрямителю, выход которого подключен к выходной шине, причем выход выпрямителя также подключен ко входу датчика тока, выход которого подключен к первому входу устройства управления, а ко второму входу устройства управления подключен источник опорного напряжения, выход устройства управления подключен к управляющему выводу автогенератора.

На фиг. 1 представлена схема устройства питания лазерного гироскопа. Устройство состоит из входной шины 1, автогенератора 2, трансформатора 3, выпрямителя 4, датчика тока 5, источника опорного напряжения 6, устройства управления 7, выходной шины 8.

Входная шина 1 подключена ко входу автогенератора 2, выход которого подключен ко входу трансформатора 3, выход которого подключен к выпрямителю 4, выход которого подключен к выходной шине 8, причем выход выпрямителя 4 также подключен ко входу датчика тока 5, выход которого подключен к первому входу устройства управления 7, а ко второму входу устройства управления 7 подключен источник опорного напряжения 6, выход устройства управления 7 подключен к управляющему выводу автогенератора 2.

Устройство работает следующим образом. Входное напряжение, представляющее собой постоянное напряжение в диапазоне ±(13,5-16,5) В поступает на вход автогенератора 2 и преобразуется в переменное напряжение с частотой 125 кГц, которое с выхода автогенератора 2 подается на трансформатор 3 для повышения напряжения и гальванической развязки выхода от входа. С выхода трансформатора 3 напряжение подается на выпрямитель 4 для формирования постоянного высоковольтного напряжения и подачи его на выходную шину 8 устройства для питания лазерного гироскопа. С выхода выпрямителя 4 напряжение подается на вход датчика тока 5, отслеживающего значение выходного тока на выходной шине 8 устройства. Выход датчика тока 5 подключен ко входу устройства управления 7, которое сравнивает значение тока с выходной шины 8 через датчик тока 5 со значением тока опорного напряжения с источника опорного напряжения 6, и подает на управляющий вывод автогенератора 2 для обеспечения стабильного выходного высоковольтного напряжения.

Предложенное устройство используется в качестве источника питания лазерного гироскопа.

Литература

1. Костиков В.Г., Никитин И.Е. Источники электропитания высокого напряжения. РЭА. - М.: Радио и связь, 1986. 200 с.

2. Граф Р.Ф., Шнитс В. Энциклопедия электронных схем. Том 7. Часть III: Пер. сангл. - М.: ДМК. 2001. 224 с.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к источникам питания лазерного гироскопа, и может быть использовано для стабилизации лазерного излучения. Технический результат - повышение точности стабилизации лазерного излучения лазерного гироскопа. Для этого в устройство питания лазерного гироскопа дополнительно введены автогенератор, подключенный к входной шине, а выходом подключен к трансформатору, выход трансформатора подключен к выпрямителю, выход которого подключен к выходной шине, причем выход выпрямителя также подключен к входу датчика тока, и устройство управления первый вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй вход подключен к источнику опорного напряжения, выход устройства управления подключен к управляющему выводу автогенератора. 1 ил.

Устройство питания лазерного гироскопа, содержащее трансформатор, датчик тока, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены автогенератор, подключенный к входной шине, а выходом подключен к трансформатору, выход трансформатора подключен к выпрямителю, выход которого подключен к выходной шине, причем выход выпрямителя также подключен ко входу датчика тока, и устройство управления, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй вход подключен к источнику опорного напряжения, выход устройства управления подключен к управляющему выводу автогенератора.