Поляризационно-оптический цифровой термометр

315008Изобретение относится к техникеизмерений температуры и может найтиприменение в условиях действия сильных электромагнитных полей в дис 95танционных системах, а также при измерениях температуры объектов, находящихся под высоким электрическимпотенциалом,Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерения,На фиг, 1 приведена схема поляризационно-оптического цифрового термометра; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, 15Устройство содержит источник 1 монохроматического поляризованногосвета, термочувствительный двулучепреломпяющий кристалл 2, светоделитель 3, фазовую пластину 4, первый 20и второй поляризаторы 5 и 6, первыйи второй узкополосные светофильтры7 и 8, первый и второй фотоприемники9 и 10, первый и второй операционныеусилители 11 и 12, первый и второй 25формирователи прямоугольных импульсов 13 и 14, инвертор 15, триггер16, первую и вторую дифференцирующиецепочки 17 и 18, первую и вторую ключевые схемы 19 и 20, аналого-цифровой преобразователь 21, реверсивныйсчетчик 22, блок предварительной установки 23, первый блок памяти 24,первый сумматор 25, второй блок памяти 26, второй сумматор 27, преобразователь код-код 28, блок индикации 29.Устройство работает следующим образом.Монохроматический поляризованный , 40луч от источника 1 света проходитчерез двулучепреломляющий кристалл2, попадает на светоделитель 3 ирасщепляется на два луча, причемодин один луч через поляризатор 5 45и узкополосный светофипьтр 7 попадает на первый фотоприемник 9, а другой при прохождении через фазовуюпластинку 4, второй поляризатор 6и второй светофильтр 8 получает постоянный фазовый сдвиг -- и попадает2на второй фотоприемник 10, Электрические сигналы Ц и 0 на выходах% Чфафотоприемников 9 и 10 определяютсяквадратом амплитуды соответствующихоптических сигналов на их входе,С выхода первого и второго фотоприемников 9 и О электрические сйг 64 4налы поступают на входы первого и второго операционных усилителей 11 и 12.С выходов первого и второго операционных усилителей электрические сигналы поступают на входы первого и второго формирователей прямоуголь" ных импульсов 13 и 14.Если напряжение 11 опережает поЧфазе Б , то реверсивный счетчик 22(Д 9работает в режиме сложения, а когда Ц, отстает от О , то в режиме выР р )чйтания.С выхода первого формирователя прямоугольных импульсов 13 сигнал поступает на вход инвертора 15 и на вход сброса триггера 16, а с выхода инвертора 15 сигнал поступает на Б-вход триггера 16.С прямого выхода триггера 16 сигнал поступает на вход первой дифференцирующей цепочки 17, дифференцируется и поступает на первый вход первой ключевой схемы 19, а сигнал с инвертирующего выхода триггера16 поступает на вход второй дифференцирующей цепочки 18, дифференцирует-, ся и поступает на первый вход второй ключевой схемы 20, Сигнал с выхода второго формирователя прямоугольных импульсов 14 поступает на параллельно соединенные вторые входы первой и второй ключевых схем, на младший адресный вход первого блока памяти 24, а с выхода первой ключевой схемы 19 на вход управления вычитанием реверсивного счетчика 22 и с выхода второй ключевой схемы 20 на вход управления сложением этого же счетчика, на установочных входах которого в параллельном двоичном коде с помощью блока установки 23 установлено целое число периодов Т для известной исходной температуры. Сигнал 11 с выхода операционного усилителя911 также поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 21, выходной двоичный параллельный код которого поступает на адресные входы, начиная со второго, первого блока памяти 24, причем число используемых адресных входов зависит от числа дробных частей, на которое необходимо делить период Т. С выхода реверсивного счетчика 22 параллельный двоичный код поступает на первый вход сумматора 25, а на второй вход - в параллельном двоичном коде с выхода первого блока памяти 24 значение.сумматора 25 параллельный двоичныйкод поступает на адресный вход второго блока памяти 26 и первый входвторого сумматора 27, на второй входкоторого поступает в параллельномдвоичном коде число, записанное вовтором блоке памяти 26, которое суммируется вторым сумматором 27 и даетчисло, соответствующее в двоичномкоде значению температуры. Параллельный двоичный код с выхода второгосумматора 27 поступает на вход преобразователя ,28 код-код в двоичнодесятичный код, с выхода которогопоступает вход блока индикации 29,показывающий значение температурыв градусах,Формула изобретенияПоляризационно-оптический цифро,вой термометр, содержащий источник монохроматического излучения, термочувствительный двулучепреломляющий кристалл, последовательно расположенные первый поляризатор, первый светофильтр и первый фотоприемник, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены последовательно расположенные свето- делитель, фазовая пластинка, второй поляризатор, второй светофильтр и второй фотоприемник, выход которого через первый усилитель, первый фор 00864 6мирователь прямоугольных импульсовсоединен с первыми входами первого ивторого ключей и с младшим адреснымвходом первого блока памяти, выходыкоторого через первый и второй сумматоры, преобразователь код-код соединены с блоком индикации, выходпервого фотоприемника через второй10 усилитель, второй формирователь прямоугольных импульсов соединен с входом сброса триггера непосредственно,а с входом установки в "1" через инвертор, прямой и инверсный выходыЖ15 триггера через первую и вторую дифференцирующие цепочки соединены свторыми входами первого и второгоключей соответственно, выходы которыхсоединены соответственно с входами20 управления вычитанием и сложениемреверсивного счетчика, установочныйвход которого соединен с блоком предварительной установки, а выходысоединены с второй группой входов25 первого сумматора, выходы которогочерез второй блок памяти соединеныс второй группой входов второго сумматора, выход второго усилителя через аналого-цифровой преобразователь30 соединен с адресными входами первогоблока памяти, первый поляризаторрасположен по ходу второго луча светоделителя, термочувствительный двулучепреломляющий кристалл расположенмежду источником монохроматическогоизлучения и светоделителем,/60Уру О Составитель В, ЯрыТехред М.Ходанйч Редактор И. Сегляни ектор С. Черни каэ 4854/35 Тираж 573 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета ло иэобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 КНТ СССР иэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1