Цифровой измеритель энергии одиночных импульсов оптических квантовых генераторов

61) Дополнительное к авт, свид-ву 46817 22) Заявлено 07.04.77 (21) 2475260/18-21 51) М КлО 01 Р 21/00 присоединением заявк Государствеиивк комитет 23) Приоритет - 43) Опубликован 45) Дата опубли 1,39 88.8(53) УД нь 2 0.07.79, Бюлле делам извбрет и аткрытий. Н. Зюба 54) ЦИ ф РОВ ДИНОЧНЫХ Ой ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ИМПУЛЬСОВ ОПТИЧЕСКИХ НТОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ контроля импул обеспечение одно- энергии, длителььса. Изобретение относится к измерительной технике, может найти применение в автономных измерительных устройствах и в датчиках для автоматического контроля параметров импульсных генераторов.Известен цифровой измеритель энергии одиночных импульсов оптических квантовых генераторов (ОКГ) по основному авт. св.468173, содержащий пиродетектор, линию задержки, магнитный гистерезисный элемент (МГЭ), считывающий одновибратор и счетчик импульсов, подсоединенный через выходной ключ, управляемый магнитным гистерезисным элементом, к генератору счетных импульсов 1 Ц.Основным узлом устройства является магнитный гистерезисный элемент, который непосрвдственно преобразует энергию входного видеоимпульса произвольной формы в длительность выходного прямоугольного импульса. Длительность последнего электронно-счетным методом преобразуется в числовой эквивалент, пропорциональный энергии измеряемого импульса ОКГ,Для контроля выходных параметров импульсных ОКГ необходимы,не только измерители энергии одиночных имлульсов, но также,и измерители мощности излучаемых импульсов. Это вызывает увеличение объема измерительных устройств и значительное удорожание пропес сяых ОКГ в целом.Цель изобретения - временного измерения ности и мощности импу Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель энергии одиночных импульсов ОКГ, содержащий пиродетектор, линию задержки, магнитный гистерезисный элемент (МГЭ), считывающий одновибратор и счетчвк импульсов, подсоединенный через выходной ключ, управляемый мапнитным гистерезисным элементом, к генератору счетных импульсов, введены преобразователь отношения количества импульсов, вспомогательный магнитный гистерезисный элемент, дополнительный и выходной ключи. При этом записывающая обмотка вспомогательнзго МГЭ соединена с выходом дополнительного ключа, один вход которого подключен к пиродстектору, а другой вход - к шине эталонного напряжения. Считывающая обмотка вспомогательного МГЭ подключена к выходу одновибратора, сигнальный, вход выходного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу вспомогательного МГЭ, подсоединен к генератору счетных и.,пуль - сов, а входы преобразователя отношений(7) количества импульсов - к выходам управляемого и выходного ключей.Такое техническое решение дополнительно позволяет получать на выходе преобразователя отношения количества импульсов вели)чихну, пропорциональную мощности измеряемого одиночного импульса, а на выходе вспомогательного выходного ключа - величину пропорциональную длительности измеряемого импульса.На чертеже пред)ставлена функциональная электрическая схема устройства.Цифровой измеритель энергии одиночных и)мпульсо)в ОКГ содержит пиродетектор 1, основ)ной магнитный гистерезисный элемент 2, линию 3 задержки, одновибратор 4, генерато)р б счетных импульсов, управляемый ключ б, счетчик 7 импульсов, дополнительный ключ 8, вспомогательный МГЭ 9, выходной ключ 10, связанный с выходом 11 и преобразователем 12 отношения количества импульсов. Каждый МГЭ имеет записывающую, считывающую и выходную обмотку.В исходном состоя)нии сердечники МГЭ 2 и 9 пол)ностью перемагничены предшествующим импульсом считывания от одновибратора 4, генератор б импульсов раоотает в непрерывном режиме, ключи б, 8 и 10 закрыты, счетчик 7 л преобразователь 12 отношения количества импульсов установлены на нуль. При поступлении от ОКГ на вход пиродетектора 1 одиночного импульса, последний преобразуется в энергию видеоимпульса, который поступает на обмотку записи МГЭ 2 и переводит его сердечник (магнитопровод) из исходного состояния полного насыщения в некоторое промежуточное, определяемое магнитнои индукцией В,вхВ, = В, + У,(О)й,5 Ю 1о где В, - магнитная индукция сердечникаМГЭ 2 в исходном состоянии;5 - площадь сечения сердечникаМГЭ 2;а, - число витков записывающей обмотки МГЭ 2;0,(Ц - напряжение входного видеоимпульса;т- длительность входного видеонмпульса. Одновременно входной видеоимпульс на в)ремя т,открывает ключ 8 и в течение длительности импульса твх под действием жалонного,напряжения У , поступающего на вход ключа 8, аналогично происходит перемагничивание сердечника (магнитопровода) МГЭ 9 из исходного состояния в промежуточное, определяемое магнитнойиндукцией: вх в",=-в + и, М 5,огде Во, 5", ю 1 - параметры магнитопро 0 вода МГЭ 9.Одновременно с прямым перемагничиванием сердечников МГЭ 2 и 9 входнойвидеоимпульс, задержанный линией 3 навремя, не менее твх, поступает на вход одвхх15 новибратора 4, который вырабатывает импульс считывания с параметрами У 2, т 2.Последний, поступая на входы считывающих обмоток МГЭ 2 и 9, обусловливаетпоявление на выходах обоих МГЭ прямо 20 угольных видеоимпульсов длительностью,и т,"соответственно,В процессе обратного перемагничиваниясердечника МГЭ 2 его инду 1 кция принимаетисходное значение В,25 витков считывающей обвыходного видеои)мпульса ть определена из выражеПоскольку )видеосигнал на выходе пиродетектора имеет вид 1,й =;", . рЮ, (5) то длительность выходного импульса МГЭ 2 пропорциональна энергии импульса ОКГ вхй - .У, (6) о где К, - коэффициент пропорциональности преобразования пиродетектора; К - коэффициент пропорциональности преобразования МГЭ 2где р - мгновенное значение мощностиизлучения в импульсе ОКГ;Р - среднее значение мощности импульса.Аналогично может быть получено выражение, определяющее длительность выходного импульса МГЭ 9,ства) и мощность импульса. Сущвспвенным достоинством устройства является независимость параметров выходного сигнала преобразователя 12 (канала измерения 5 мощности импульса) от нестабильности параметро 1 в импульса считывания, вырабатываемого одновибратором 4,Формула изобретения10Цифровой измеритель энергии одиночных импульсов оптических квантовых генераторов по авт. св.468173, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения од 15 новременного измерения энергии, длительности и мощности импульса, в него введены преобразователь отношения количества импульсов, вспомогательный магнитный гистерезисный элемент (МГЭ), дополнитель ный и выходной ключи, при этом записывающая обмотка вспомогательного МГЭ соединена с выходом дополнительного ключа, один вход которого подсоединен к пиродетектору, а другой вход подключен к ши не эталонного напряжения, считывающаяобмотка вспомогательного МГЭ подключена к выходу одновибратора, сигнальный вход выходного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу вспомогаз 0 тельного МГЭ, подсоединен к генераторусчетных импульсов, а входы преобразователя отношений количества импульсов подключены к выходам управляемого и выходного ключей.35=Гвых= ТвыхП,.К, ф 1 здуэт(9) В течение времени существования вы. ходных импульсов т и т" от генератора 5 через ключи б и 10 на входы преобразователя 12 поступают счетные .импульсы, количество которых пропорционально энергии и длительности импульса ОКГ соот- ветственно где- частота следования счетных импульсов,На выходе преобразователя 12 образуется сигнал, пропорциональный среднему значению мощности импульса ОКГ,Использование двух МГЭ выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как позволяет измерить сразу три параметра контролируемого импульса: энвргию, фиксируемую счетчиком 7, длительность импульса (на выходе 11 устройИсточник информации, принятый во вынимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР468173 кл, й 01 К 21/ОО, 1972.Заказ 696/939 Изд. ЛЪ 445 Тираж 1090 ПодписноеИПОГ 1 оиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и огкрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент