Низкочастотный фотоэлектрический коррелятор Советский патент 1975 года по МПК G06G9/00 

(54) НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР

1

Изобретение относится к аналоговым электромеханическим вычислительным уст-

.ройствам и используется в области иссл&дования случайных процессов, в частности при их корреляционном анализе, а точнее при излучении колебаний различных механических систем, например вибрации авиационных двигателей.

Известны низкочастотные корреляторы,

предназначенные для получения автокорреляционных функций при излучении колебаний механических объектов, содержащее чувствительный блок, выполненньтй в виде корпуса, внутри которого установлен на пружинах инерционный элемент, осветитель и оптическую систему, фоторезисторы, вклю ченные в печи преобразующего, и перемнож. ющего дифференциальных мостов, причем выход преобразующего моста через блок задержки подключен ко входу перемножаю- щего моста, в диагональ которого включен индикатор.

В известном корреляторе из-за низког уровня выходных сигналов необходимы усилительные и регулирующие устройства высокой чувствительности, так как менее чувствительные усилители повышают погрешность.

С целью повышения точности, в предлагаемом корреляторе фоторезисторы размещены на корпусе чувствительного блока

по взаимно Перпендикулярным осям, проходяп1им через центр оптической системы осветителя, инерционный элемент вьшолнен в виде пустотелого цилиндра с боковыми прорезями, расположенными в диаметрально противоположных точках.

На фиг. 1 показана схема низкочастотного фотоэлектрического коррелятора; на фиг. 2 - общий .т вид чувствительного блока с разрезом А-А.

Коррелятор состоит из электрической в механической частей.

Он содержит размешенные в чувствительном блоке 1 фоторезисторы 2 (а, б, в, г) и резисторы д, е, ж, а, включенные в плечи двух дифференциальных мостов; , преобразующего 3 и перемножающего 4. Вход преобразующего моста 3 соединен с . источником постоянного напряжения U „ ,

а выход - с блоком 5 задержки, сигнал i после которого подключён к входной диагонали перемножающего моста 4, В выходную его диагональ включен индикатор 6 корреляционной функции.5

Механическая часть, т, е, чувствитель ., ный блок 1 (см. фиг. 2) имеет цилиндри- : ческнй корпус 7, в боковых окнах которогс крепятся фоторезисторы 2 (а, б, в, г). i пустотелый инерхщонный элемент 8 с про- ю резями и расположенным внутри осветите- лем 9 с системой линз, служащих для создания равномерных световых потоков, пружины 1О и 11. Для совмещения оси оп тической системы с центром окошек пред- 15 назначена гайка 12, зафиксированная распорной шайбой 13. В верхней части инерционного элемента и корпуса имеются отверстия теплоотвода.

Работает коррелятор следующим обра- 20 зом.

Чувствительный блок 1 закрепляется на исследуемом объекте, и его корпус 7 вместе с четырьмя фоторезисторами 2 колеблется по закону X ( t ). Инерционный 25 элемент 8 вместе с расположенным внутри осветителем 9 путем соответствующего подбораупругости пружин 10 и 11 остается неподвижным. Пропорционально колебаниям фото резисторов изменяются30

Падаюи1ие на них световые потоки И со- отвественно их сопротивления, причем в противофазе у фоторезисторов каждой MOCTQ. вой схемы за счет расположения прорезей инерционного элемента 8 попарно в ди- К аметрально .расположенных точках по отношению к осям, проходящим через центр осветителя. Таким образом, изменение фотосопротивления оказывается пропорциональным входному сигналу X ( t ).о

Этот электрический сигнал подается в блок задержки 5, сдвигается в нем на время, равное корреляционной функции, а задержанный сигнал поступает на вход перемножающегр моста 4. }

В случае симметрии плеч ч: моста 4, аналогично мосту -3 на индикатор 6 поступает сигнал, пропорциональный произведению прямого и задержанного сигналов

Индикатор обладает интегрирующим и регистрирующими свойствами (например, прибор магнитоэлектрической системы), поэтому по нему происходит фиксация автокорреляционной функции колебаний ио следуемого объекта.

Использование изобретения позволяет применять для регистрации корреляционной функции обычные электроизмерительные i, приборы, имеющие высокие классы точно|Сти, без промежуточного усиления выходного сигнала. Кроме того, в больщую сторону расширяется частотный диапазон работы устройства. Выполнение инерционно го элемента чувствительного блока корролятора пустотелым существенно снижает его габариты.

Формула изобретения

Низкочастотный фотоэлектрический коррелятор, содержащий чувствительный i блок, выполненный в виде корпуса, внутри которого установлен на пружинах инерционный элемент, осветитель и оптическую систему, фоторезисторы, включенные в плечи преобразующего и перемножающего дифференциальных мостов, причем выход преобразующего моста через блок задержки подключен ко входу перемножающего моста, в диагональ которого включен индикатор, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности коррелятора, : фоторезисторы размещены на корпусе чувствительного блока по взаимоперпендикулярным осям, проходящим через центр оптической системы и осветителя, инерционный элемент вьшолнен в виде пустотелого цилиндра, с боковыми прорезями, расположенными в диаметрально противоположных точках.

а

Mil

. .

Фиг. 1

Фиг. 2