Фоторегистратор Советский патент 1983 года по МПК G01J1/44 

(54) ФОТОРЕГИСТРАТОР

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к фотометрии, и может быть использовано в приборах для измерения амплитуц импульсов лучистых потоков.

Известно устройство цля регистрации импульсных сигналов в большом динамическом циапазоне, соцержашее фотоприемное устройство, к выходу которого подключен вход п -каскадного усилителя CljОднако точность измерения такого фоторегистратора небольшая.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фоторегистратор, содержащий фотоприемное устройство, к выходу которого подключен вход п -аскацного усилителя, причем выход фотоприемного устройства и выходы каскадов усилителя соединены с информационными входами соответствующих ( п + +1) пиковых детекторов, преобразователь напряжение - код, выход которого является первым вькодом фоторезистора, источник порогового напряжения, выход которого соединен с первым входом компаро тора. Данное устройство обладает высокой точностью 2 .

Недостатком данного фоторегистратора является наличие большого числа компара торов, регистра, аналоговой схемы ИЛИ, дешифратора и шифр1атора, которые значИ тельно усложняют устройство.

Цель изобретения - упрощение устройства при сохранении высокой точности.

Поставленная цель достигается тем, что в фоторегистритор, содержащий фотоприемное устройство, к выходу которого подключен вход п -каскадного усилителя,

15 причем выход фотоприемного устройства и выходы каскадов усилителя соединены с информационными входами соответствующих (п+ 1) пиковых детекторов, преобразователь напряжение - код, выход

20 которого является первым выходом фоторегистратора, источник порогового Напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, введены счетчик. мультиплексор и управляемый генератор импултх:ов, выхоа которого соединен с тактовым вхоцом счетчика, вхоц установк нуля которого соецинен с входом началь ной установки фоторегистратора и с вхоцами упр авления (п+ 1) пиковых цегекторов, выходы которых .соединены с информационными входами мультиплексо ра, причем выход счетчика является вторым выходом фоторегистрагора и соедине с входом управления мультиплексора, выход которого подключен к входу преобразова теля -напряжение - код и к второму входу компаратора, выход которого соеди нен с входом управляемого генератора импульсов. На чертеже изображена структурная схема фоторегистратора. Фоторегистратор содержит фотоприемное устройство 1, к выходу которого под ключен вход п -каскадного усилителя 2,Выход фотоприемного устройства 1 и выходы усилительных каскадов усилителя 2 соединены с информационными входа ми соответствующих {п + 1) пиковых детекторов 3. Информационные входы нультиплексора 4 соединены с выходами соответствующих ( п + 1) пиковых детек- Торов 3. Источник 5 порогового напряжения соединен с первым входом компара- тора 6, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора 4 и со входом преобразователя напряжение - код 7, выход которого является первым выходом фоторегистратора. Выход компаратора 6 соединен с входом управляемого генератора 8 импульсов, выход которого подключен к тактовому входу счетчика 9. Вход установки нуля счетчика 9 соедине с входом начальной установки фоторегисг ратора и входами управления (п + 1) пиковых детекторов 3. Выход счетчика 9 является вторым выходом фоторегистра гора и подключен к входу управления мультиплексором 4. Устройство работает следующим образом.. В начале измерения на вход начальной установки фоторегистратора подается электрический импульс, который обнуляет содержимое счетчика 9 и ( 1) пико- вых детекторов 3. Фотоприемное устройство 1 преобразует импульсы лучистого потока в электрические-сигйалы, поступающие на вход ..h -каскадного усилителя 2, В зависимости, от величины входного импульса происходит насыщение каскадов усилителя 2, начиная с последнего. Пусть сигнал имеет такую величину, что каскады усилителя 2 с порядковыми номерами с 1нгчэ по (1 - 1 )-41 находятся в ненасыщенном сосгоянии, а каскады с номерами с 1(-го по /п -и насыщены. Амплитуды сигналов с выходов фотоприемного устройства 1 и ,1 -каскадного усилителя 2 запоминаются в соответствующих {п 1) пиковых детекторах 3. При нулевом коде счетчика сигнал с п - го пикового детектора через мультиплексор 4 поступает на второй вход компаратора Величина порюгового напряжения, которая подается на первый вход компаратора 6, несколько ниже веркней границы динамического диапазона каждого усилительного каскада усилителя 2, В этом случае величина напряжения на втором входе компаратора 6 превышает величину порогового напряжения на первом входе компаратора 6, что вызывает его срабатывание. Электрический сигнал, поступающий на вход управляемого генератора 8 импульсов, разрешает ему , выработать тактовый импульс, увеличивающий на единицу код счетчика 9. Код счетчика 9 поступает на управляющий вход мультиплексора 4, который подключает выход (п -1)-го пикового детектора к второму входу компаратора 6. Так продолжается до тех пор, пока на второй вход компаратора 6 не поступит сигнал меньщий, чем пороговое напряжение источника порогового напряжения 5, т.е. напряжение с ( к - 1)-го пикового детектора 3, которое не вызовет срабатьюания компаратора 6. В результате, управляемый генератор импульсов 8 прекратит вырабатьшать тактовые импульсы и код на выходе счетчика 9 зафиксируется. Код на выходе счетчика 9 является цифровым двоичным кодом порядка сигнала. Аналоговая величина мантиссы сигнала, поступающая на вход преобразователя напряжение - код 7 с (к-1 )- го пикового детектора 3, преобразуется. в цифровой двоичный код. Таким образом на выходах устройства имеется информация о величине принятого сигнала в циф ровой форме с плавающей запятой, что удобно для ее дальнейщей обработки. Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить кусочно- тинейную амплитудную характеристику с одинаковой высокой точностью измерения уровня лучистого потока во всем амплитудном динамическом диапазоне благодаря введению мультиплексора, управляемого генератора импульсов и счетчика, что существенно

упрощает устройство, так как исключаются (п -1) компараторов, регистр, дешифратор, шифратор и схема ИЛИ, что в свою очереаь повьпиает надежность фоторегистратора.

Форму ла изобретения

Фогорвгистратор, содержащий фотоприемкое устройство, к выходу которого подключен вход /П -каскадного усилителя, причем вых4за фотопрвемногЬ устройства и выход каскадов усилителя соединены с информ авсюнными входами соотве тствующих ( п + 1) пиковых детекторов, преобразователь напряжение - код, вььход которого являемся первым выходом фоторегистратора, источник порогового напряжения, выход которого.соединен с первым входом компаратора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения устройства прн сохранении точности из мерений, в него введены счетчик, мультиплексор в управляемый генератора импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика, вход установки нуля которого соединен с входом начальной установки фоторегистратора и с входами управления ( П + 1) пиковых детекторов, выходы которых соединены с информааионными входами мультиплексора, прячем выход счетчнка является вторым выходом фоторегистратора и соединен с входом управления мультиплексора, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение - код и ко второму входу компаратора, выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1,Максимов М. В, Зашита от помех. М., Советское радио, 1976, с. 193.

2.Авторское свидетельство 6 731309, кл. Ь O1J 1/44, 1977 (прототип).