Радиометр

РАДИОМЕТР, содержащий последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему, оптико-механическую систему с первым и вторым опорными излучателями и приемник излучения, выход которого соединен с входом усилительно-преобразовательной схемы, блок синхронизации, связанный с оптико-механической системой, и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он дополнительно содержит коммутатор, схему выборки, блок памяти и процессор, при этом информационный вход коммутатора соединен с выходом усилительно-преобразовательной схемы, управляющий вход - с выходом блока синхронизации, первый выход - с первым входом процессора, а второй вход - с входом схемы выборки, выход которой соединен с вторым входом процессора, третий вход процессора соединен с выходом блока памяти, а выход - с входом регистратора, причем процессор выполнен с возможностью вычисления измеряемого потока излучения по формуле

где U - сигнал на выходе процессора, пропорциональный величине измеряемого потока излучения ;
U₁ и U₂ - сигналы на выходе блока памяти, пропорциональные величинам потоков излучения первого и второго опорных излучателей соответственно;
U₃ и U₄ - сигналы на выходе блока памяти, пропорциональные соответственно величинам собственного излучения оптической системы _оc и коэффициента пропускания оптической системы ;
U_x, U₅ и U₆ - сигналы на выходе усилительно-преобразовательной схемы, пропорциональные соответственно величинам измеряемого потока излучения _x, потоков излучения первого и второго опорных излучателей.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения интенсивности видимого и ИК-излучения, и может быть использовано в различных областях науки и техники при воздействиях на устройства, изменяющихся факторов окружающей среды, например температуры.
Цель изобретения повышение точности измерений.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемого радиометра.
Радиометр содержит оптическую систему 1, оптико-механическую систему 2 с первым 3 и вторым 4 опорными излучателями, приемник 5 излучения, усилительно-преобразовательную схему 6, включающую в себя усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), коммутатор 7, блок 8 синхронизации, связанный с системой 2, схему 9 выборки, выполненную в виде оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) блока 10 памяти, выполненного в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), процессор 11 и регистратор 12.
Радиометр работает следующим образом.
Поток излучения от исследуемого объекта через системы 1 и 2 поступает на вход приемника 5. При этом в системе 2 перекрываются потоки излучения от опорных 3 и 4 излучателей, а выход схемы 6 через коммутатор 7 по сигналу, поступающему на управляющий вход коммутатора 7 с выхода блока 8, подключается к первому входу процессора 11.
На выходе схемы 6 формируется цифровой код сигнала U_х; пропорциональный величине измеряемого потока излучения '_х, который поступает на первый вход процессора 11.
На второй вход процессора 11 с выхода схемы 9 поступает цифровой код сигналов U₅ и U₆, пропорциональный величинам потоков излучения '₁ и '₂ опорных излучателей 3 и 4, записанные в ОЗУ схемы 9 при автоматической калибровке радиометра следующим образом.
При переходе радиометра в режим автоматической калибровки поток излучения от исследуемого объекта в системе 2 перекрывается, а на приемник 5 поочередно поступают потоки излучения '₁ и '₂ от опорных излучателей 3 и 4. При этом выход схемы 6 по команде блока 8 с помощью коммутатора 7 отключается от первого входа процессора 11 и подключается к входу схемы 9. Цифровые коды сигналов U₅ и U₆, пропорциональные потокам излучения '₁ и '₂, последовательно записываются в ОЗУ схемы 9 и хранятся там до следующего перехода радиометра в режим автоматической калибровки.
Процессор 11 после поступления на его первый вход цифрового кода сигнала U_х производит считывание из ОЗУ схемы 9 цифровых кодов сигналов U₅ и U₆, а из ПЗУ блока 10 цифровых кодов сигналов U₁, U₂, U₃ и U₄, пропорциональных соответственно величинам потоков излучения ₁ и ₂ опорных излучателей 3 и 4, собственного излучения _ос и коэффициента пропускания оптической системы 1, записанных в ПЗУ блока памяти 10 при аттестации радиометра. Затем процессор 11 производит вычисление сигнала U, пропорционального величине потока излучения _х, от исследуемого объекта по формуле
U +U₁-U U^-₄¹
Результат вычисления сигнала U с выхода процессора 11 поступает в регистратор 12.
Таким образом, в радиометре исключается влияние на результаты измерений параметров усилителя и АЦП, входящих в состав схемы 6, и изменения коэффициента преобразования приемника 5 от воздействия, например, температуры внешней среды, а также в результатах измерений учитываются параметры оптической системы 1. Все это позволяет повысить точность измерений приблизительно в 3,5 раза.
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения интенсивности видимого и ИК-излучения, и может быть использовано в различных областях науки и техники при воздействиях на устройства изменяющихся факторов окружающей среды, например температуры. Цель изобретения - повышение точности измерений. Из результатов измерений исключают величины потока излучения от исследуемого объекта параметров усилителя и аналого-цифрового преобразователя, входящих в состав усилительно-преобразовательной схемы 6, и изменения коэффициента преобразования приемника 5 излучения от воздействия, например, температуры внешней среды. Для этого периодически проводится автокалибровка радиометра и в оперативное запоминающее устройство схемы 9 выборки записываются цифровые коды сигналов, пропорциональные потокам излучения первого 3 и второго 4 опорных излучателей. Кроме того, при вычислении процессором 11 результатов измерений по заданной программе учитываются результаты аттестации радиометра. Все это позволяет повысить точность измерений приблизительно в 3,5 раза. 1 ил.