Автокомпенсационное устройство Советский патент 1976 года по МПК G01K17/00 

(54) АВТОКОМПЕНСАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

6 к 7 сравнения. Усилитель 3 лодключен к измерительной и рабочей диагоиалям моста. Выходной сигиал снимается неиосредствеиио с термометра 4 сонротивления и постуиает в измеритель 8, который служит для измерения ЭоТектрической эиергии, ноступившей в термометр сопротивления за время измереи;ия. Измеритель 8 выиолнен в виде последовательно соединенных усилителя 9 -с постоянным (Коэффициентом усилен ия, функционального преобразователя, вынолненного в внде квадратора 10, интегратора 11 и регистрирующего ирлбора 12, а также включенного между квадратором 10 и интегратором 11 источника 13 OiHopHoro наиряжения.

Устройство работаетследующим образом.

В стационарном режиме часть выходного тока усилителя 3, равная /о, .протекает но термометру 4 сопротивления, перегревает его над температурой термостата 2 п поддерживает температуру термометра 4 постоянной. При ноглощенни приемником энергнн импульса излучения термометр 4 сопротивлення начинает }1агреваться, но даже незначительный «го .нагрев приводит к уменьщению тока на выходе уаилителя 5, а следовательно, и к уменьщению тока подогрева. Это позволяет стабилизировать мгновенное значение температуры термометра 4 сопротивления и во время переходного нрощесса, вызванного выделением в приемник / энергии одиночного импульса, происходит автоматическое замещение выделивщейся энергии Э1квивалепт11ым лменьщением энергии подогрева, величина которой из.меряется измер.ителем 8. При этом нзмеритель 8 производит линейное преобразо.вание уменьщения импульсной энергии тока подогрева в выходиой сигнал, регистрируемый прибором 12. Действительно, если мгновенное значение мощности, выделяющейся в термометре .сопротнвления, будет меньше мощности, рассеиваемой первоначальным током подогрева /о, то на протяжении всего переходного процесса поглощенная термометром сонротивлепия энергия излучения „ будет заменена- уменьщением энергии подогрева Е, тогда

E,,, ,K,,R,dt,

где /, - мгновенное значение тока подогрева;

Т - время переходного процесса. |Велич.ина /,-, измеренная как падение напряжения на сопротивленни. усили.зается усилителем 9 до значения f/вых.) / / 4/С9, где /Сэ - коэффициент усиленпя усилителя .9 по напряжению. Напряжение Ln.jv,, подается на квадратор 10, на выходе которого имеется

сигнал. t/ab,xio (JiR KgKw}, где /Cio - коэффициент преобразования квадр.атора 10. Если подобрать напряжение опорного источника 13 так, чтобы ,3 (hR KgKioY и подать сигнал t/,, U. - t/,,,,,xio а в.ход интегратора 11, то на выхо.де последнего выделится папряжение, прслорцлональное изменению эиергии подогрева

тт

выхп R(K,K,,K,, - ,di

оо

где /d - .коэффициент преобразования интегратора //. Таким образом, в устройстве осуществляется непосредственное линейное преобразование измеряемой импульсной энергии в выходной сигнал, репистрируемый прибором 12. При этом быстродействие устройства повыщается, так как оно выполняет непосредственное, без предварительной калиброзки излтерение поступивщей иа его вход импульсной энер.гии.

В устройстве отсутствует погренгность, вызванная неэквивалентностью воздействия на пр.иемн.ик излучения энергии калибровки и излучения, а погрещ.ности из-за нестаб; льиости мои;на:сти нредварнтельного подогрева, а также нестабилыности и нелинейности коэффициента преобразования усилителя азтокомпенсатора отрабатываются тепловой обратной связью и с учетом интегрирования выходного сигнала за время переходного процесса практически не в.оздействует на результат измерения.

Устройство может быть использовано не только в оптическом диапазоне, а также в ИК, субмиллиметровом и СВЧ диапазонах при соответствующем выполнении приемника излучения.

Формула изобретения

Автокомпенеациоииое устройство, содержащее мостовую схему, в одно из плеч которой включен приемник излучения с терс.исметром сопротивления, усилитель авто.компенсатора, источник опорного напряжения, функциональный преобразователь и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродейств ия и точности при измерении энергии одиночных импульсов излучения оптических квантовых генерато.ров, устройство снабжено интегратором, а ИСТОЧНИК опорного напряжения включен между выходом функцио.нального преобразователя, выполненного в виде квадратора и входом интегратора, выход которого подключен к регистрирующему прибору.