СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНИХ МОМЕНТОВ Советский патент 1972 года по МПК G02B23/00 

Данное изобретение относится к способам наблюдения светящихся точечных объектов и может быть использовано .в астрономии, геодезии и т. д. Известные устройства для определения средних моментов прохождения звезд при фотоэлектрических наблюдениях, используемые при астрономических наблюдениях, не обеспечивают необходимой точности и надежности получаемых результатов осреднения, особенно, при наблюдении слабых по яркости звезд, когда фоновые помехи приводят к появлению многочисленных ложных импульсо-в. В предлагаемом устройстве повышена точность за счет введения в электронную пересчетную схему формирователя дополнительных меток, связанного через датчик угла поворота с трубой (или приводами) астрономического инструмента. Введение этих дополнительных меток дает возможность средние моменты определять не по моментам дробления контактов, как в известных устройствах, а по сумме отрезков времени i, в течение которых уровень сигнала от фотоэлектрического , усилителя выше (или ниже) уровня регистрации в иитервале между специальными метками времени, которые появляются через равные промежутки времени Г (например, фОрмируются от часов) так, что между соседними метками попадает только один полный дробленный момент. огда средний момент t прохождения звезды вычисляется по формуле: (-|)-1д,,. ,где /о - отрезок времени от начала отсчета времени до первой метки; Т - расстояние между метками; число краев щелей решетки, которые используются для регистрации (обычно их четное число); сумма отрезков времени между соседни ми метками, в течение которых уровень сигнала выше или соответственно ниже уровня регистрации (для нечетных t - выше, для четных ;.- ниже уровня регистрации). На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - сглаженный сигнал от фотоэлектрического усилителя в зависимости от времени. Устройство содержит астрономический инструмент /, .решетку 2, фотоэлектрический усилитель 5, запоминающее устройство 4. Блоки 5-27 образуют устройство для автоматического определения средних моментов прохождения звезд, где 5 - генератор синусоидальных колебаний переменной частоты; б - электронный ключ; 7-формирователь прямоугольных импульсов; S - делитель частоты следования импульсов; 9 - блок преобразования шкалы настройки частоты генератора; 5, 10 - сельсииная система передачи угла поворота, образующая узел формирования меток; // - избирательный усилитель; 12 - электронный ключ; 13 - формирователь прямоугольных импульсов, образующий узел формиравания счетных импульсов; 14 - счетчик им-пульсов; У5 и 16 - временные селекторы с двумя входами управления по схеме 17 - спусковое устройство; 18 - блок управления селекторами; блоки управления 19 и 20, блок сброса 21, временный селектор 22 с двумя входами управления ло схеме «И и ключ 23 образуют узел управления; электронный ключ 24 и формирователь 25 прямоугольных импульсов образуют узел снятия показаний со счетчика имлульсов, а блок 26 формирования команд и формирователь 27 сигналов для записи в запоминающем устройстве образуют узел для записи отметок времеии в запоминающем устройстве.

На фиг. 2 обозначено: 28 - сглаженный сигнал от фотоэлектрического усилителя; 29-начало отсчета времени; 30 - средние моменты прохождения центра изображения звезды . через края щелей решетки; 31 - метки; 32 - уровень регистрации.

В запоминающем устройстве записывается момент времени, соответствующий

+Л-А

Отрезок времени от .начала регистрации, т. с. первого момента, до первой метки выбирается

равным-j r. Для определения /о в запоминающем устройстве 4 записываются отметки, соответствующие секундным сигналам от кварцевых часов Л

Счетчик 14 служит для определения 2/;.От

г -1

кварцевых часов поступает синусоидальный сигнал, который усиливается избирательным усилителем //, проходит через ключ 12 и поступает на вход формярователя 13 прямоугольных импульсов. На выходе форм.ирователя 13 прямоугольные импульсы дифференцируются. Эти кратковременные импульсы поступают на вход счетчика 14 по двум каналам через селекторы 15 и 16, причем проходят только импульсы одной полярности частотой следования, рав.ной частоте сигнала от кварцевых часов.

Импульсы поступают на вход счетчика 14 только в течение отрезков времени, соответствующих /i, что обеспечивается работой селекторов 15 и 16. В результате на счетчике получается число, соответствующее 2 / с точностью,

равной периоду сигнала от кварцевых часок. Результат передается на запоминающее устройство. Снятие показаний со счетчика 14 в данном

случае соверщается досчетом до полного объема счетчика, который выбирается таким образом, чтобы он был достаточно большим для регистрации самых медленных звезд, но достаточно малым для того, чтобы за время перекладки астрономического инструмента можно было произвести досчет. Сигнал для досчета снимается с выхода избирательного усилителя //, проходит через ключ 24, форм.ирователь 25 прямоугольных импульсов, на выходе которого прямоугольные импульсы дифференцируются и срезаются импульсы одной полярности. В запоминающем устройстве 4 записывается начало и конец досчета, который соответствует моменту набора полного объема счетчика. По разности этих записей 1можно определить показание счетчика, т. е. S t..

Узел формирования меток состоит из генератора 5 электронного ключа 6, фор.мирователя 7 и делителя 8 на выходе которого получаются кратковременные импульсы с периодом Т. Эти импульсы поступают на вход блока 18 управления селекторами.

Необходимое расстояние между метками Т зависит от склонения з-везды и его устанавли-вают, подбирая частоту сигнала генератора 5 с помощью сельсийной системы 10 в зависимости от угла наклона астрономического инструмента. Для соответственного преобразования шкалы настройки частоты генератора 5 служ.ит блок 9. Устройство управляется блоками управления 19 и 20 и сигналом от фотоэлектрического усилителя.

Работает устройство следующим образом. В определенном направлении астрономического инструмента на генератор 5 устанавливается соответствующая частота. В начальном положении ключи 6, 12, 24 закрыты, селектор 22 открыт .по входу от блока управления 19 и закрыт по входу от ключа 23, селектор 15 перед началом из.мерен ия закрыт по входу от

спускового устройства 17 и открыт по. входу от блока 18, селектор 16 закрыт по входу от блока 18 и открыт по ВХОДУ от спускового устройства 17. Непосредственно перед началом наблюдения замыкается ключ 23.

Спусковое устройство 17 одновременно открьгвает только один ,из селекторов 15 и 16. Аналогичным образом селекторами 15 и 16 управляет блок 18 управления селекторам.и. После замыкания ключа 25 временный селектор 22 открыт по обоим входам управления, поэтому лри пересечении сигналом уровня регистрации, который определяется порогом срабатывания спускового устройства, последнее опрокидывается, открывает селектор 15, закрывает селектор 16, и через селектор 22 проходит импульс, переводящий блок управления 19 во второе положение, в котором закрывается селектор 22, открываются ключи 12 и 6. Ключ 23 размыкается. Через селектор 15 на вход счет;фируется ti, т. ,е. сумма тех отрезков аремени, в течение которых уровень сигнала от фотоэлектрического усилителя выше уровня репистрации (гистерезисом спускового устройства пренебрегает лотому, что он намного меньше амплитуды сигнала от фотоэлектрического усилителя). Через время-jr-r от начала регистрации вход блока управления селекторами поступает первая метка, которая переводит блок 18 во второе состояние. В этом состоянии селектор 15 закрыт, а селектор 16 открыт по соответствующим входам. Через селектор 16 проходят счетные импульсы в течение тех отрезков времени, когда уровень сигнала ниже уровня регистрации, т. е. на счетчике регистрируется , кото,рое прибавляется к t. Третья метка переводит блок управления селекторами 18 в исходное состояние и регистрируется Iz, и т. д. Через время начала регистрации блок 26 выдает короткий импульс, который поступает на вход формирователя 27, и в запом«наюихем устройстве 4 записывается момент „ п времени, соответствующий - 7 от начала регистрации; д-ая метка, поступая на вход блока 26, переводит в исходное состояние блок управления 19, тот -переводит во второе состоя-ние блок управления 20 и этот момент записывается в запоминающем устройстве. Блок управления 20 во втором состоянии открывает селектор 24, на вход счетчика 14 поступают счетные импульсы и происходит досчет, по окончании которого на вход блока управления 20 от счетчика поступает импульс, переводящий блок управления 20 в исходное состояние. На вход блока сброса .поступает импульс, и все устройство возвращается в исходное состояние. Этот момент записывается в запоминающем устройстве. Введение формирователя дополнительных меток (позиции 5, 6, 7, 8, 9 и 10) и связь его с астрономическим инструментом / значительно повышает надежность получаемых результатов, особенно при наблюдении слабых звезд, когда фоновые помехи приводят к дроблению регистрируемых импульсов. Связь с астрономическим инструментом может быть осуществлена через любой датчик угла поворота, а не только через сельгинный, как в данном случае. Предмет изобретения Устройство для определения средних моментов атрохолсдения звезд при фотоэлектрических наблюдениях, содержащее астрономический инструмент с визирной решеткой, фотоэлектрический усилитель и запоминающее устройство, между которыми включено устройство осреднения моментов прохождений звезды через решетки, содержащее блоки формирования и записи меток времени, блоки управления и выдачи команд, блоки счета и запоминания, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, устройство осреднения моментов снабжено дополнительным формирователем меток, состоящим из генератора синусоидальных импульсов переменной частоты, вход которого через последовательно соединенные электронный ключ, формирователь прямоугольных импульсов и делитель частоты следования импульсов соединен с выходами блоков управления и формирования кома«д для записи сигналов в запоминающем устройстве, а выход через блок преобразования щкалы настройки частоты генератора и датчик угла поворота -с приводом астрономического инструмента.

-23

28

32