Оптико-электронное устройство для измерения температуры Советский патент 1984 года по МПК G01K11/18 G01N21/41 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке измерителей температу ры с полной гальванической развязкой объекта измерения и регистратора. Известно устройство для измерения температуры, содержащее источник света/ поляриэационно-оптический дат чик температуры, состоящий из двулуч преломляющего кристалла, размещенног между поляризатором и анализатором, фотоприемник, установленный за анализатором, и регистратор, подключенный к выходу фотоприемника. Такое устройство обеспечивает полную элект ри1ескую развязку объекта измерения и регистратора, что является его большим преимуществом, особенно при измерении температуры объектов, нахо дящихся под высоким электрическим потенциалом l . Однако это устройство не позволяе достичь требуемой точности измерения если уровень светового потока на вхо де датчика изменяется. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является опти ко-электронное устройство для измере ния температуры, содержащее размещен ные последовательно и оптически связанные источник света, поляризатор, двулучепреломляющий термочувствительный элемент, анализатор, два фотоприемника, а также дифференциальный усилитель, к одному входу которого подключен выход фотоприемника, установленного по ходу одного из двух лучей анализатора со взаимно ортогональной поляризацией, и регист ратор, подключенный к выходу дифференциального усилителя 2 . В данном устройстве о температуре объекта судят по разности сигналов на выходах фотоприемников, один из которых связан с источником света непосредственно, а второй - через термочувствительный элемент. Этим обеспечивается независимость начальных показаний регистратора от уровня оптического сигнала на выходе источника света. Однако при этом происходит неконтролируемое изменение чувствительности устройства, величина которой пропорциональна интенсивности источника света, что и приводит в конечном итоге к снижению точности измерения. .- Целью изобретения является повыше ние точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в оптико-электронное устройство для измерения температуры, содержаще размещенные последовательно и оптически связанные источник света, поля ризатор, двулучепреломляющий термочувствительный элемент, анализатор, два фотоприемника, а также дифференциальный усилитель, к одному входу которого подключен выход фотоприемника, установленного по ходу одного из двух лучей анализатора .со взаимно ортогональной поляризацией, и регистратор, подключенный к выходу дифференциального усилителя, введены генератор пилообразного напряжения, .компаратор, ключевая схема и интегратор, при этом выходы генератора пилообразного напряжения и дифференциального усилителя подключень ко входам компаратора, информационный вход ключевой схемы соединен с выходом второго фотоприемника, установленного по ходу другого луча анализатора, управляющий вход - с выходом компаратора, а ее выход через интегратор подключен ко второму входу диф,ференцйальногоусилителя. Уровень сигнала, подаваемого на второй вход дифференциального усилителя с выхода второго фотоприемника регулируется при помощи последовательно соединенных ключевой схемы и . интегратора. При этом ключевая схема управляется сигналом компаратора, на один из входов которого подано выходное напряжение дифференциального усилителя, на другой - генератора пилообразного напряжения. .Это позволяет скорректировать уровень сигнала на втором входе-дифференциального усилителя таким образом, что в его выходном сигнале отсутствует составляющая, пропорциональная синфазному изменению оптического сигнала на входе фотоприемников. Поскольку синфазное изменение сигнала фотоприемников вызывается неконтролируемыми изменениями интенсивности источника света, такая коррекция приводит к повышению точности измерения. На чертеже приведена схема устройства. Устройство содержит оптически связанные между собой источник света 1, например оптический квантовый генератор, поляризатор 2 Гпризма Глана),. двулучепреломляющий термочувствительный элемент 3, в качестве которого может быть использован, например, кристалл танталата лития, анализатор 4 (призма Воластона), два фотоприемника 5 и б, дифференциальный усилитель 7, регистратор 8, генератор пилообразного напряжения 9, компаратор 10, ключевую схему 11 и интегратор 12. Фотбприемники 5 и б установлены за анализатором 4 по ходу двух его лучей со взаимно ортогональной поляризацией, разнесенных на угол около 15 (обыкновенный и необыкновенный лучи . Выход первого фотоприемника 5 соединен с одним из входов дифференциального усилителя 7, вызсод второго

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее размещенные последовательно и оптически связанные источник света, поляризатор, двулучепреломляющий термочувствительный элемент, анализатор, два фотоприемника, а также дифференциальный усилитель, к одному входу которого подключен выход фотоприемника, установленного по ходу одного из двух лучей анализатора со взаимно ортогональной поляризацией, и регистратор, подключенный к выходу дифференциального усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены генератор пилообразного напряжения, компаратор, ключевая схема и .интегратор, при этом выходы генератора пилообразного напряжения и дифференциального усилителя подключены ко входам компаратора, информационный вход ключевой схемы соединен с выходом второго фотоприемника, установленного по ходу другоголуча анализатора,управляющий вход- с выходом компаратора, а ее выход через интег- f/J ратор подключен ко второму входу дифференциального усилителя.