СПОСОБ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ МОМЕНТОВ ПРОХОЖДЕНИЙ ЗВЕЗД Советский патент 1967 года по МПК G01C21/02 G02B17/00 

Известные амплитудные сиособы фотоэлектрической регистрации моментов прохождеиия звезд е простой и зеркальной решеткой дают возможность регистрировать моменты, когда амплитуда сигналов на выходе усилителя достигает определенной величины, и поэтому не исключают влия)1ия дрейфа усилителя на регистрируемые моменты. В предлагаемом способе световые потоки (прон)едший через щели решетки и отраженный зеркальными промежутками решетки) модулируются в противофазе и регистрируются моменты поворота фазы несушей частоты па 180°, соответствующие моментам прохождения центра изображения звезды через края щелей зеркальной решетки. Описываемый способ нозволяет исключить влияние дрейфа усилителя на регистрируемые моменты. Применение модуляции также повышает чувствительность фотоэлектрической установки. На фиг. 1 представлена нринципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; па фиг. 2 - график фототока. ка установлена так, что ее плоскость составляет с фокальной плоскостью угол 45°, а ось решетки совпадает с фокальной плоскостью. Разделенные зеркальной решеткой световые потоки от изобралсения звезды и фона иеба образуют с иомошью дополнительных оптических систем, состоящих из призм 3 и линз Фабри 4, два изображения объектива астрономического инструмента в илоскости модулятора света 5. Диск модулятора света вращается синхронным мотором 6, который питается напрялсением стабильиой частоты от кварцевого генератора 7. Модуляция света, прошедшего через щели и отрал енного от зеркальных промежутков решетки, осуществляется точно в противофазе. За диском модулятора устаиовлен фотоумножитель 8, катод которого освещается прямым и отрал енным светом, прошедшим через оба канала. быть иснользовано и два фотоумножителя; при этом световой поток, прошедший через щели решетки, освещает катод одного фотоумнолсителя, а отраженный зеркальными промежутками рен1етки - катод другого фотоумнол нтеля. В случае применения одного фотоумнол ителя прямой и отраженный световые потоки должны быть выравнены по мощпости; при использовании двух фотоумнол ителей выравниваются вторичные фототоки на выходе фотоумножителей. Усилительная схема состоит нз катодного повторителя 9, усилителя предварительного 10 и пастроенпого на частоту модуляции изби ратеиТьного усилителя У/, преобразователя 12 синусоидальных сигналов (огибающую несущей частоты) в прялюугольные, фазового детектора 13 и электромагнитного или элект ронного реле 14. Последовательно с входом реле включен миллиамперметр постояиного тока с нулем носередине (на чертеже пе показаи). Вторичная цепь реле соединена с запоминающим устройством, папример хронографом 15. Кроме того, в анодной цепи одной из ламп предварительного усилителя установлен вольтметр переменного тока, при помощи которого измеряется нанряжение сигналов на входе усилителя. В случае применения двух фотоумножителей аноды их соединяются вместе. Для того чтобы сигналы постоянного тока не ироходилн на управляющую сетку первой ламиы,вход ее должен быть реостатпо-емкостным. Фильтром избирательного усилнте-тя служит двойной Т-образный RC-мост в цепи отрицательной обратной связи. Опорные сигналы на фазовый детектор подаются или с кварцевого генератора, как ноказано на фиг. 1, или с диска модулятора. Вольтметр для измерения сигналов на входе усилителя и миллиамперметр в цепи пагрузки фазового детектора служат для регулировки и коитроля работы фотоэлектрической устаповкн в процессе ее эксплуатации. Для коитроля положения зеркальной решетки предусмотрена вспомогательная оптическая система /6, от фона неба и изображеСветовыедо модулятора выражаются форния звезды мулой где Я - световой поток от фона неба; h - амплитуда светового потока от изображения звезды; S - полупернод измепения светового потока от звезды или изображения звезды; а - иачальная фаза светового потока от звезды. После модуляции световые потоки в нервом и втором каиа,те будут иметь вид 1,,..ия./г где 7 - иериод модуляции света; Р - иачальная фаза модуляции света. - /x.l Я -f- /1 Xsinf / Промоду.тироваииые в иротивофазе световые потоки вызовут только постоянную составляющую фототока ii аиодной цепи фотоумножителя, равную /(, которая не изменит напряжеине на уиравляюн;ей сетке катодного повторителя. Аналогичное явле1Н)е будет и в случае, когда изображение звезды будет делиться пополам краем зеркальной рещетки. При ноложеннн изображення звезды в центре щ,ели или в цеитре зеркальиого иромежутка решетки световой поток пойдет только по од)ому каналу и будет промодулироваи с частотой f и начальной фазой (5 или р + г. При промежуточном иоложегнн) изображения звезды одна част1 светового потока нойдет по одному ка}1алу, а другая часть - по другому каналу и через уснлитель пройдет только сигнал, вызванный разностью световых потоков. Фазовый сдвиг несущей частоты в разности фототоков будет равен начальной фазе большего светового нотока. На графике фототока нлощади, заштрихоliaHHbie линиями параллельными оси абсцисс, заполнены переменным фототоком с частотой / и начальной фазой Р; площади, заштриховаиные параллельными линиями оси ординат, заполнены также переменным фототоком с частотой/ и начальной фазой p + q и, наконец, площади, заи триховаипые теми и другими занолнены постоянным фототоком .линиями, неба и изображения звезды. В точот фона ках А, В, С, D начальная фаза несущей частоты будет поворачиваться иа 180°; моменты поворота фазы на 180° соответствуют моментам, в которые центр изображения звезды совпадает с краем щели зеркальной решетки. Немодулироваииая часть фототока не пройдет через реостатно-емкостньш вход усилителя, и через нагрузку . фазового детектора пройдет только огибающая несущей частоты. Следовательно, в моменты ноБорота начальной фазы несущей частоты на 180° направление тока в нагрузке фазового детектора будет изменяться на противоположное, и эти моменты, соответствующие момеитам деления изображения звезды краем зеркальной решетки пополам, могут быть зарегистрированы, как поворот на 180° начальной фазы несущей частоты. Предмет изобретепия Способ фотоэлектрической регистрации моентов прохождений звезд, заключающийся и ормировании с помощью оптики астрономиеского ннструме11та изображения звезды и оиа в плоскости зеркальной решетки, протранственном разделении зеркальной решетой светового потока от изображения по двум аналам, преобразовапии разделенных светоых потоков фотоприемиым блоком с усилительной схемой в сигналы электрического тока, регистрируемые запоминающим устройством, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния дрейфа усилителя на регистрируемые моменты и повышения чувствительности установки, в нем разделенные зеркальной решеткой световые потоки от изображения модулируют точно п противофазе и регистрируют моменты поворота начальной фазы несущей частоты на 180, соответствующие моментам прохождения центра изображения звезды через края нгелей зеркальной решетки.

PU2.1