Измеритель энергии излучения Советский патент 1991 года по МПК G01J5/20 

L-

Изобретение относится к технике: измерения лучистой энергии и может быть Использовано в газоанализаторах, радиометрах к спектрорадиомет- рах.

Цель изобретения - повышение точности и ЧУВСТВИТ€ ЛЬИОСТИ.

На чертеже приведена функцио {аг;ь- ная схема измерители: энефгин излучения,

Измеритель содержит оптическую систему 1, модулятор 2, приемник 3 излучения, предварительный усилитель А, синхронньй фнпьтр 5, основной уси литель 6, синхронньй д«2тектор 7, регистрирующее устройство 8, синхрон- ный детектор 9, кна,сграткчный детекто to, измеритель 11 отношения схему

12управления постояннэй времени синхронного фильтра и формирователь

13синхронизиру1ацих импульсов. Измеритель работает следуюЕцим

образом,

Выходящий из оптнческрй системы

1поток излучения через модулятор

2попадает на приемну о площадку пр И- емника 3 излучения (пирс электричес- кого) 5в котором преобразуется в переме ный электрический сигнал, частота которого равна, частоте модуляции cEie тового потока,. С яьгкода приемника 3 излучения через прс .дварительньк усилитель 4 смесь полезного сигнала и шума поступает на снкхро нньй фильтр 5f вьщелягаций сигнал на фсг ке помех. При этом ширина полосы пропускания синхронного фильтра (величина, обратная пос.тоянной времени) изменяется пропорцис нагтьно величине. регулирующего напряпкення, поступающего с выхода сх(мы 12 управления, Переменный сигнал с синкрокного фильтра 5 через oci-ювной усилитель 6 подается на синхронньй цетектор 7,

в котором проискодит выпрямпение и дополнительная фитьтрация поступаю™ щего сигнала. Управлякяднм напряжением для синхронного фильтра 5 и синхронного детектора 7 является напрЯ - жение, снимаемое с вьпсода фэрмирова,- теля 13. С помощью р егистрирутацего устройства 8 происходит регистрация полезного вькодног о сигнала с требуемым отношением сигнал/лу зависящим от ширины полосы пропускания синхронного фильтра 5. Z помощь синхронного детектора ) осуществляется двухполупериодискэ выпрямпение вы

O

0

5

с

5

0

5

ходиого ияпряжения гфеднзрительного усилителя А, представляющее собой смесь промодупированного полезного сигнала и шума„ На выходе 9 детектора 9 образуется смесь постоянного напряжения, пропорционального полезному сигналу , и шума, Управляктитм напряжением для синхронного детектора 9 является выходное напряжекиа формирователя 3,

На входе квадратичного детектора. 1C установлен разделительньй конденсатор,, не пропускаюпий постокыную составляющую. Тлким образом,, ка выходе квадратичного детектора (в БЫ- ходном каскаде которого уст.знов.пси. фильтр нижних частот) появ яется постоянное напряжение, ве-пячина которого пропорциональна только уровню шумов о Это напряжение приклады-- вается к одному из входов H 3Mept Tc--j7n И откош:ения5 на второй вход которо-- го подается постоянное напряжение уровень которого пропорционален величине полезного сигнала с выходя .синхронного детектора 7.

Снимаемый с выхода изкернтеля 11 отношения сигизл, пропорцконлльрьй отношекию полезного сигнала к , подается на схему 12 управления,з зависимости от величины зтого отношения изменяется полоса пропускаки;: синхронного фильтра 5, причем ткккм образом, что при увеличеним отношения полезного сигнала к шум-/ пп-рина полосы пропускания увеличив и.ется (т.е, уменьшаатся постоянно.я време ИИ синхронного фильтра), а при уменьшении отношения - уменьшается,

Таким образом,, за счет усггранек я влияния полезного сигнала ня зелкии- ну измеряемого 5фовня шума н,а ньжо.пе квадратичного детектора повьгшаетск чувствительность измерителя, что позволяет более точно устанавлизать по-ЛОСУ пропускания СИ - ХРОННОГС| ф -ШЬТра, т.,е, увеличить соотношение нал:/шум на его вьЕХоде.

Точность HSMepeHm повьяиается за счет исхлючення влияния па результат изс ерения фоновых шумов., попадающЕ-гх на вход приемника излучения,, ь апри- мер, тука источника излучения,

Ф ( р м у л а и 3 о б р е т е я i я Измеритель энергии излуч :ния„ содержащий оптически связанные: оптическую СИСТеМ Г,. модулятор и Прь-; :МНГП КЗлучения, электрический выход которого через предварительный усилитель, синхронный фильтр, основной усилитель и первый синхронный детектор соединен с входом регистрирующего устройства, а также квадратичный детектор, измеритель отношения, схему управления постоянной времени синхронного фильтра и формирователь синхронизирующих импульсов, связанный с модулятором, выход которого соединен с управляющими входами синхронного фильтра и первого синхронного детектора, при этом выход квадратичного детектора соединен с первым входом измерителя отно

шения, второй вход которого сордннен с выходом первого синхронного детектора, а выход через схему управления постоянной времени синхронпог о фильтра - с управляющим входом синхронного фильтра, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений и чувствительности, он дополнительно содержит второй синхронный детектор, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя, выход - с входом квадратичного детектора, а управляющий вход - с выходом формирователя синхронизирующих импульсов,

Изобретение -относится к технике измерения лучистой энергии и мбжет быть использовано а газоанализаторах;, радиометрам и сйактрорадиометрах. Цель изобретения повышение точности и чVвcтвитeльнocти. Выделяют из полеэ- ного сигнала постоянный сигнал на вы--, коде дополнительного синхронного детектора, пропорциональньй полеэно- му сигналу и щуку на выходе приемника излучения На выходе квадрати чно- го детектора, связанного через измеритель отношения со схемой управления постоянной времени синхронного фильтра, выделяют,постоянное напряжение, величина которого пропорциональна только уровню шумов л Таким образом за счет устранения влияния по.пезного сигнала Кй. величину из 5epкe joгo КЗ квадратг-тного детекто;;-а поБЫЕзетсп чувствительность язг-сери- талЯб Точность кэмесечкгй повЫл ь- епся за сче искллоченкя вл1-шния на результат измерения ФОНОЕЫК пг -мов.. попаджа щнк на вход npjJ aMHHKa излучения., на™ , ryj.a нсто -никз и -:лученин ,1 л tg b. N Г |4-;,«г

,.J I L.