РАДИОМЕТР Советский патент 1995 года по МПК G01J5/22 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерений интенсивности видимого и ИК-излучения, и может быть использовано в радиометрах, предназначенных для измерений интенсивности излучения при воздействии дестабилизирующих факторов окружающей среды, например температуры.

Цель изобретения повышение точности измерений.

На чертеже приведена функциональная схема радиометра.

Радиометр содержит оптико-механическую систему 1, выполненную например, в виде объектива, оптического коммутатора и модулятора (на чертеже не показаны), опорный излучатель 2, приемник излучения 3, усилитель 4, синхронный детектор 5, регистратор 6, блок синхронизации 7, фазосдвигающую схему 8 и блок 9 поиска экстремума, выполненный, например, в виде ключа 10 и пикового детектора 11.

Радиометр работает следующим образом.

Промодулированное и сфокусированное оптико-механической системой 1 исследуемое излучение поступает на вход приемника излучения 3, который преобразует его в пропорциональный электрический сигнал. С выхода приемника излучения 3 электрический сигнал через усилитель 4 поступает на вход синхронного детектора 5, на управляющий вход которого поступает опорный сигнал, формируемый на выходе фазосдвигающей схемы 8 из выходных сигналов блока синхронизации 7, связанного с оптико-механической системой 1, и блока 9 поиска экстремума. При этом частота опорного сигнала равна частоте модуляции излучения в оптико-механической системе 1, а его фаза равна фазе выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8.

Выпрямленный и отфильтрованный электрический сигнал с выхода синхронного детектора 5 подается на регистратор 6.

Формирование значения фазового сдвига выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8 и его коррекция осуществляются следующим образом.

Перед началом работы радиометра и периодически в процессе его работы оптический коммутатор оптико-механической системы 1 перекрывает поток исследуемого излучения и пропускает через модулятор на вход приемника излучения 3 стабильный поток излучения от опорного излучателя 2. При этом на втором выходе блока синхронизации 7 формируется управляющий сигнал, по которому обнуляется пиковый детектор 11 и замыкается ключ 10 блока 9 поиска экстремума, а на выходе фазосдвигающей схемы 8 значение сдвига фазы его выходного сигнала равно начальному значению, выбираемому заведомо меньшим, чем оптимальное значение фазового сдвига. После замыкания ключа 10 выходной сигнал синхронного детектора 5 начинает заряжать выходной конденсатор (на чертеже не показан) пикового детектора 11, что приводит к увеличению значения фазового сдвига выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8, что, в свою очередь, приводит к увеличению выходного сигнала синхронного детектора 5.

При достижении оптимального значения фазового сдвига выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8 выходной сигнал синхронного детектора 5 достигнет своего максимального значения. Дальнейшее возрастание значения фазового сдвига выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8 не произойдет, так как пиковый детектор 11 не реагирует на снижение выходного сигнала синхронного детектора 5. При этом выходной конденсатор пикового детектора 11 зарядится до максимального значения и выходное напряжение пикового детектора 11, поступающее на второй вход фазосдвигающей схемы 8, будет постоянным до следующего цикла коррекции значения фазового сдвига выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8.

После окончания цикла коррекции оптический коммутатор оптико-механической системы 1 перекрывает стабильный поток излучения опорного излучателя 2 и пропускает через модулятор на вход приемника излучения 3 поток исследуемого излучения. При этом на втором выходе блока синхронизации 7 формируется управляющий сигнал, по которому ключ 10 блока 9 поиска экстремума размыкается, отключая выход синхронного детектора 5 от входа пикового детектора 11.

Таким образом в радиометре осуществляется периодическая коррекция соотношения фазы между измеряемым и управляющим сигналами синхронного детектора 5, что позволяет исключить дестабилизирующие факторы, влияющие на работу радиометра, что приводит к повышению точности измерений.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерений интенсивности видимого и ИК-излучения, и может быть использовано в радиометрах, предназначенных для измерений интенсивности излучения при воздействии дестабилизирующих факторов окружающей среды, например температуры. Цель изобретения повышение точности измерений. Суть изобретения заключается в коррекции значения фазового сдвига выходного сигнала фазосдвигающей схемы 8 путем измерения выходного сигнала пикового детектора 11 блока 9 поиска экстремума при подключении выхода синхронного детектора 5 к его входу через замкнутый ключ 10. При этом на вход приемника излучения 3 от опорного излучения 2 через оптико-механический блок 1 поступает стабильный поток излучения. Значение выходного напряжения пикового детектора 11, при котором обеспечивается оптимальное значение фазового сдвига между измеряемым сигналом и выходным сигналом фазосдвигающей схемы 8, сохраняется до следующего цикла коррекции после размыкания ключа 10. Это позволяет обеспечить повышение точности измерений при воздействии дестабилизирующих факторов на радиометр. 1 ил.

РАДИОМЕТР, содержащий оптически связанные оптико-механическую систему и приемник излучения, выход которого через усилитель и синхронный детектор соединен с регистратором, а также блок синхронизации, связанный с оптико-механической системой, и фазосдвигающую схему, выход которой соединен с управляющим входом синхронного детектора, а вход с первым выходом блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены опорный излучатель, оптически сопряженный с оптико-механической системой, и блок поиска экстремума, а фазосдвигающая схема выполнена управляемой, при этом управляющий вход фазосдвигающей схемы соединен с выходом блока поиска экстремума, вход которого соединен с выходом синхронного детектора, а управляющий вход с вторым выходом блока синхронизации.