Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Пирометры частичного излучения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

в выходном реле Р частотного детектора имеется две обмотки, одна из которых включена в анодную цепь лампы Л2, а другая присоединена к делителю напряжения.

Когда частота модуляции лучистого потока равна /i, выпрямленное напряжение снимается с резистора R1 и открывает лампу Л2, в результате чего


Рис. 5.9. Схема частотного детектора с электронно-релейным усилителем

замыкаются контакты PI1 реле. Когда же частота модуляции лучистого потока равна /а, выпрямленное напряжение снимается с резистора R2 и запирает лампу Л2, что приводит к замыканию контактов PI2 реле, i Таким образом, длительность замыкания контактов Pll и PI2 выходного реле Р частотного детектора определяется длительностью модуляции лучистого потока с частотами fx и /г. т. е. величиной, пропорциональной углу рассогласования.

Обозначим ti и <2- время, в течение которого замкнуты контакты Pll и PI2 соответственно, тогда выходной сигнал координатора характеризуют так называемым коэффициентом управления:

1=(к- t)l(ti + t).

nit)


Л

ппппп

2 и

л

Коэффициенты управления в двух взаимно перпендикулярных плоскостях линейно зависят от проекций угла рассогласования на эти плоскости [7]:

Рис. 5.10. Модулирующий растр (а) и функция пропускания (б)

где /?о - Гц - ширина модулирующего поля диафрагмы (см. рис. 5.8).

При проектировании координаторов с частотной модуляцией, необходимо ширину прозрачных и непрозрачных полос модулирующего растра выбирать такой, чтобы обеспечивалась полная глубина модуляции лучистого потока, т. е. изображение объекта в плоскости растра должно полностью перекрываться одной полосой. Размеры изображении объекта остаются постоянньлии только до определенных дальностей, после



чего увеличиваются пропорционально расстоянию до объекта. На малых расстояниях размеры изображения объекта становятся настолько большими, что модуляция лучистого потока практически прекращается, и координатор перестает работать.

Для того, чтобы угловая скорость вращения модулирующего растра была стабильной, электродвигатель привода снабжается регулятором скорости.

Функция пропускания модулирующего растра координатора с частотной модуляцией лучистого потока (рис. 5.10, а) изображена на рис. 5.10, б.

В результате разложения этой функции в ряд Фурье получаем [61]:

(5.1)

где т - коэффициент пропускания лучистого потока прозрачными полосами растра; ш - угловая скорость вращения растра; п - число прозрачных (или непрозрачных) полос.

Первая гармоника разложения (5.1)

определяет выходной сигнал координатора.

А-А

Координаторы с амплитудно-фазовой модуляцией

В координаторах данного типа угол рассогласования н его составляющие в двух взаимно перпендикулярных плоскостях определяются амплитудой и фазой выходного сигнала относительно опорного сигнала, характеризующего начало отсчета. Изменение амплитуды модулированного сигнала определяет беличину угла рассогласования, а изменение фазы - его знак.

Один из простейших растров, осуществляющих амплитудно-фазовую модуляцию, изображен на рис. 5.11. Он использовался Кларком (Морская исследовательская лаборатория США) для ориентации ракетного спектрографа на Солнце. Растр выполнен из оптического материала, коэффициент пропускания которого изменяется по линейному закону вдоль линии АА. Для этого поверхность растра покрывают пленкой с переменным коэффициентом пропускания или выполняют растр в виде клина. Растр состоит из п прозрачных и непрозрачных секторов.

Схема координатора с амплитудно-фазовой модуляцией показана на рис. 5.12. При расположении теплоизлучающего объекта на оси х координатора (угол рассогласования равен нулю) изображение объекта находится в центре растра, и модуляция излучения отсутствует. Если изображение цели смещается от центра, лучистый поток модулируется с частотой благодаря наличию непрозрачных секторов. Кроме того, благодаря неравномерной прозрачности диска поток дополнительно модулируется с частотой f.

Промодулированный поток излучения попадает на приемник, сигнал с которого подается на вход резонансного усилителя, настроенного на несущую



Рис. 5.11. Растр для амплитудно-фазовой модуляции



частоту f. Вид сигнала в цепи приемника излучения показан на рис. 5.13, а Мгновенное значение сигнала U определяется зависимостью

. = макс (1 + os 2jt/ ,0 COS 2nfJ,

(5.2)

где М - (tMaKc - мин)/макс - глубина модуляции сигнала огибающей, определяемая положением изображения объекта в фокальной плоскости объектива (углом рассогласования); = nN; f = N; N - частота вращения растра, с~\ После усиления сигнал детектируется, и из него выделяется огибающая частотой /qj, (рис. 5.13, б), амплитуда которой пропорциональна углу рас-


Рис. 5.12. Схема координатора с ампли- Рис. 5.13. Вид сигналов на выходе тудно-фазовой модуляцией: приемника излучения (а) и резонанс-

/ -объектив; 2 -растр; 3 -фазовый детек- НОГО усилителя (б) тор; 4- конденсор; 5 - резонансный усилитель; б - приемник излучения; 7 - ГОН; 8 - электродвигатель

согласования (при условии, что приемник излучения и усилитель являются линейными звеньями), а фаза равна углу фазирования Ф. Уравнение (5.2) при М - 1 может быть приведено к виду

макс 1 , , макс.

= COS 2nfJ + cos (2nf - 2nfJ t + + cos(2jt/ + 2jt4,)

Таким образом, спектр сигнала содержит три составляющие: (/ - f и (/н + /ог) с амплитудами UJ2, UJA я UJi. Если предположить,.что данный модулированный сигнал, рассеивается на единичном сопротивлении, то мощность по каждой спектральной составляющей равна квадрату ее амплитуды. Полная мощность

Р = 1макс/4 + tLnc/ie + 1/макс/16 = 31/не/8;

Это означает, что при наложении модуляции на несущую частоту теряется 5/8 мощности, содержащейся в немодулированном. сигнале.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76