Преобразователь световых сигналов в интервал времени

Союз СоветскиМСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельства Заявлено 10 Х.1972 ( 1778002/18-10)с присоединением заявкил. 6 04 11/12 Государственный комитетСовета Министров СССРло делам изобретенийи открытий риоритет К 531,776(088.8) Опубликовано 26.Х.1973. Бюллет Дата опубликования описания 2 нь 4 11,197 Авторыизобретения М. Р. Барбанель и Э, ф. Макаров Московский горный институтЗаявите РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВЕТОВЫХ СИГНАЛО В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИИзобретение относится к приборостроению и предназначено для преобразования световых сигналов в интервал времени и определения степени плотности веществ.Известны преобразователи световых сигналов, основанные на использовании вращающегося обтюратора, с помощью которого световой поток от источника излучения проходит на фотоприемник, поочередно через измерительную и сравнительную кюветы, Фотоприемник подключен к электронному блоку, где происходит выделение переменной составляющей сигнала от фотоприемника, которая будет пропорциональна разности интенсивностей световых потоков, а следовательно, разности оптических плотностей сред в кюветах.Однако эти устройства характеризуются зависимостью показаний от интенсивности излучения источника световой энергии, старения фотоприемника и нелинейности характеристик, трудностью сочетания с цифровыми средствами обработки информации,Предлагаемое устройство снабв:ено кюветой с исследуемой культурой, установленной на роторе, а фотоприемник через усилитель и ключи соединен с двумя конденсаторами, подключенными к нуль-органу, выход которого соединен с триггером, а один из конденсаторов зашунтирован резистором, Такое выполнение повышает точность преобразования и получения время-импульсного сигнала, пропорционального разности оптических плотностей световых потоков, прошедших сквозь пи тательную срсду в кювете и светофильтры.На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства.Основной задачей предлагаемого устрой ства является опредсление действия невесомости на интенсивность роста исследуемой культуры (клеток или бактерий) в условиях космического полета.Эта задача решается путем сравнения со стояний двух идентичных исследуемых объектов, находящихся в различных инерционных условиях непосредственно на космическом объекте.Как известно, гравитационные земные ус ловия характеризуются персгрузкой, равной1 о, поэтому если одному из исследуемых объектов создать путем вращения инерционные условия, равные 1 д, а другой исследуемый объект оставлять неподвихкным относительно 25 космического объекта, то путем их сравненияможно судить о биологическом эффсктс невесомости.Для этого кювету 1, оборудованную окнами из оптического стекла, заливают питатель ным раствором с исследуемой культурой и50 55 60 65 устанавливают на ротор 2, вращающийся от привода 3 со скоростью, обеспечивающей нужное ускорение. Другая аналогичная кювета 4 устанавливается неподвижно за ротором.Судить о состоянии культур в обеих кюветах можно на основании изменения окраски питательных сред.Работа фотоэлектрической части устройства для определения оптически.; плотностей в обеих кювстах основана на том, что с целью увеличения точности измерения и исключения эталонной кюветы световой поток от источника поочередно проходит через два светофильтра, расположенных рядом, и слой питательной среды в кювете, расположенной под ппми. Причем спектральная характеристика светопропускания первого светофильтра соответствует максимальной прозрачности, т. е. той области, в которой светопоглощение не зависит от изменения спектральных свойств исследуемого питатсльного раствора, в то время как спектральная характеристика второго светофильтра выбрана в области максимальной величины изменения его спектральных свойств. Таким образом, первый световой импульс,попадающий на фотоприемник, служит эталонным по отношению ко второму - измерительному.Дисковый ротор 2, вращаясь с определенной постоянной скоростью, сообщает исследуемой культуре в кювете 1 перегрузку, равную 1 д, а также выполняет роль коммутатора и обтюратора световых потоков.Кювета 1 со стороны окна снабжена насад.кой из двух стоящих рядом светофильтров 5 И 6Во время вращения ротора первый световой поток Ф, от источника энергии 7, поочередно проходя через указанные свстофильтры и толщину слоя исследуемой среды в кювете, попадает па фотоприсмник 8, Второй световой поток от источника 7, поочередно проходя аналогичные светофильтры 9 и 10, установленные рядом в окне ротора, и толщину слоя исследуемой среды в кювете 4, нсподви 1 кно распо,1 Оженпои за ротором, попадает на тот же фотоприемпик 8. Причем, как уже указывалось, псрВыс сВСТОВые сигналы дой пары являются эталонными по отношению ко Вторым.Таким ооразом, на фотоприемник 8 поочередно поступают две пары сигналов и поскольку дальнейшее преобразование их электронной схсмои, на вход которой включен фотопрпемник 8, аналогично, рассмотрим одну из них.ДВВ сигнала, послсдОВатсльно поступа 101 цисс фотоприемника 8, усиливаются усилителем 9 и соответственно подаются чсрез ключи 10 и 11 на запоминающий конденсатор 12 и па конденсатор 13, зашунтированный резистором 14. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Для обеспечения высокой точности измерения ключи 10 и 11 поочередно управляются стробирующими импульсами, совпадающими во времени с моментами достижения сигнала фотонриемника 8 максимальных значений. Стробирующие импульсы вырабатываются фотоприемниками 15 и 16 (например, фото- резисторами) при поочередном засвечивапии их световыми потоками от источника света 17 через щели 18 и 19 в роторе, Причем положение щели 18 диаметрально соответствует расположению светофильтра 6, а положение щели 19 - расположению светофильтра 5.Первым стробирующим импульсом конденсатор 12 через ключ 10 заряжается до напряжения У,1 (см. фиг. 2), соответствующего амплитуде первого эталонного светового потока Ф 1.Вторым стробовым импульсом конденсатор 13 через ключ 11 заряжается до напряжения Уд, соответствующего амплитуде второго измерительного светового потока с 1)г, и начинает разряжаться через шунтирующий резистор 14.Интервал времени Е, (фиг. 2) заполняется тактовыми импульсами, которые могут быть получены, например, или от специального генератора, или при засвечивании фотоприемника 20 (например, фотодиода) световым потоком от источника 17 через растровый лимб 5, сформированный по периферии ротора. Причем отсчет импульсов начинается при подаче второго стробирующсго импульса, а заканчивается в момент равенства напряжений на конденсаторах 12 и 13, При равенстве напряжений на конденсаторах срабатывает нуль-орган 21, который перебросит триггер 22 и закроет ключ 23, прекращая последовательность тактовых импульсов на счетчик 24. Исходное состояние ключа 23 восстанавливается при подачс первого стробирующего импульса в момент срабатывания ключа.Таким образом, интервал временибудет пропорционален величине свстопропускания измерительного светового потока относительно эталонного. Лп алогичные электрические преобразования осуществляются с другой парой импульсов, которые проходят через неподвижную кювету 4, а отсчет тактовых импульсов регистрируется счетчиком 25.Коммутация электронной схемы для поочередного преобразования двух пар световых потоков, проходящих через вращающуюся 1 и неподвижную 4 кюветы, осуществляется с помощью фотоприемника 26 (например, фото- резистора), находящегося либо в освещенном состоянии от источника света 17 через кольцевую щель 27 в роторе, либо в затемненном состоянии, Сигналы с фотоприемника 26 черсз усилитель 27 поступают на триггер 28, который в свою очередь через ключи 29 и 30 пропускает тактовые импульсы на счетчик 24 или 25,404045 Предмет изобретения ссЯ Составитель Б. КоншинТехред Е. Борисова Корректоры: В. Петров,и Е. Давыдкин; Редактор Е, Гончар Заказ 624/17 Подписное Ц 11 ИИПИ Го в СССР51 Тираж 496твенного комитета Совета Министропам изобретений и открытий, Ж, Раушскап наб., д. 4/5 Изд сударс по д Москаунова, 2 Типографи 1. Преобразователь световых сигналов в интервал времени, содержаший две неподвихкныс кюветы с окнами, вращающийся от привода ротора, источники лучистой энергии и фотоприемники с электронной схемой, отличаюсссссссся тем, что, с целью повышения точности преобразования и получения врсмяимпульсного сигнала, пропорционального разности оптических плотностей световых потоков, прошедших сквозь питательную среду в кювете и светофильтры, он снабжен кюветой с исследуемой культурой, устанавливаемой на роторе, а фотоприсмник через усилг 1 тель и ключи соединен с двумя конденсаторами, подключенными к нуль-органу, выход которого соединен с триггером, а один из 5 конденсаторов зашунгирован резистором. 2. Устройство по и. 1, отлссчаюсссееся тем,что, с целью устранения эталонных кювет, установленная на роторе кювста оборудована 10 со стороны окна двумя расположсннымп рядом светофильтрами с различными спектральными характеристиками, а другая пара аналогичных светофильтров установлена в окне ротора.