поток излучения расщепляют на два равных по мощности пучка и в каждом из них устанавливают две диафрагмы со своими приемниками излучения (рис 5.47, д). Колебания щелей при этом должны быть также во взаимнопер-пендикулярных направлениях.

Щелевые вибрационные координаторы используют в таких системах, где сигнал рассогласования должен иметь дискретную форму. Для измерения промежутка времени между двумя импульсами последний заполняется сигналами повышенной частоты и подсчитывают число периодов этих сигналов, укладывающихся в промежутке между основными импульсами [84].

Широтно-импульсная модуляция может быть получена также с помощью вращающегося растра, изображенного иа рис. 5.48, а. Когда изображение малоразмерного теплоизлучающего объекта находится вблизи центра растра (точка А), в цепи приемника излучения возникают импульсы фототока ф малой продолжительности (рис. 5.48, б). Присмещении изображения к краю растра (точка Б) продолжительность импульсов увеличивается (рис. 5.48, е).

Для того чтобы получить сигнал, зависящий не только от радиуса-вектора, но и от полярного угла изображения объекта, фигурный выреЭ ДеЛают в одном квадранте (рис. 5.49). Синхронно с растром вращается квадрантный переключатель, попеременно подключающий выход усилителя фототока к одному из четырех сегментов, соответствующих положению фигурного выреза растра в том или ином квадранте. Этим достигается распределение импульсов по двум координатным ппоскостям, в которых измеряются составляющие угла рассогласования [62]. s

а. ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ КООРДИНАТОРЫ

4 ~тшш

В последние годы практически реализована идея замены вращения изображения объекта с помощью зеркала вращением электронного пятна, положение которого в заданной плоскости ВидА идентично положению изображения

цели в фокальной плоскости объектива. Координаторы с электронной разверткой, получившие название электронно-оптических, основаны на использовании фотоэлектронных устройств типа диссекторов.

Диссектор представляет собой . стеклянную вакуумированную колбу, состоящую из двух секций: секции переноса изображения и секции электронного умножения. На передний торец колбы в секции переноса изображения нанесен фоточувствительный слой (фотокатод).

Схема координатора, использующего диссектор, показана на рис. 5.50. Излучение объекта фокусируется объективом / на поверхность фотокатода 2 диссектора. Поток электронов, эмиттируемых фотокатодом, направляется к аноду. 5. Магнитное поле катушки 3 фокусирует электронное изображение в плоскости модулирующего диска -тонкой пластины с крестообразной прорезью. На отклоняющие катушки 4 подают синусоидальные напряжения, сдвинутые по фазе на 90°, благодаря чему магнитное поле этих катушек вызывает перемещение по окружности Электронного пятна в плоскости модулирующего диска. Амплитуды напряжений, подаваемых на отклоняющие катушки, выбраны такими, чтобы диаметр окружности, описываемой электронным пятном, был в 1,5-2 раза меньше диаметра модулирующего диска.

Рис. 5.50. Схема электронно-оптического координатора:

1 - объектив; 2 - фотокатод; S - фокусирующая катушка; 4 - отклоняющая катушка; 5 - анод; 6 - блок питания и раз-верткиз 7 - фотоэлектронный умножитель

Если угол рассогласования равен нулю, центр окружности, описываемой электронным пятном, совпадает с центром модулирующего диска. При этом с диссектора снимаются импульсы тока, следующие через равные промежутки времени. Если угол рассогласования отличен от нуля, промежутки времени между импульсами становятся неодинаковыми, так как в этом случае центр окружности, описываемой электронным пятном, смещается относительно центра модулирующего диска на некоторую величину, пропорциональную углу рассогласования. Графики формирования импульсов идентичны изображенным на рнс. 5.42, б.

Для упрощения формирования сигналов управления и повышения помехоустойчивости координатора крестообразные прорези могут быть

Рис. 5.51. Электронно-оптаческий коор- динатор с модулирующим диском, имеющим различное число щелей в плечах крестообразного выреза (а) и графики формирования импульсов (б):

/-объектив; 2-фотокатод; 3 -фокусирующие и отклоняющие катушки; 4-модулирующий диск; 5 - траектория сканирования; 6 - анод; 7 - прорези в диске; - стеклянный баллон-

образованы несколькими щелями (рис. 5.51). В этом случае сигнал состоит нз пачек с различным количеством импульсов. Диссектор можно выполнить четырехканальным с отдельным электронным умножителем для каждого плеча крестообразной прорези. Тогда возможно его включение по дифференциальной схеме.

Советскими учеными Г. П. Катысом и Ю. В. Стрельниковым разработан электронно-оптический координатор, в котором модулирующий диск диссектора имеет круглое отверстие, концентричное с оптической осью [46]. Принцип действия такого координатора иллюстрируется на рис. 5.52. На отклоняющие катушки диссектора подают синусоидальные напряжения, имеющие одинаковые амплитуду и частоту, но сдвинутые по фазе на 90°. В результате этого

Рис. 5.52. Положение траектории сканирования 1 электронного пятна относительно круглого выреза 2 в модулирующем диске при наличии угла рассогласования

электронное пятно перемещается в плоскости модулирующего диска по окружности. Амплитуды синусоидальных напряжений, подводимых к отклоняющим катушкам, подобраны так, что диаметр окружности, описываемой электронным пятном, равен диаметру отверстия в модулирующем диске.

Если угол рассогласования равен нулю (объект наблюдения находится на оптической оси), окружность, по которой перемещается электронное пятно, концентрична с отверстием в модулирующем диске. Прн этом с диссектора снимается постоянный сигнал, который не пропускается усилителем.

При отклонении объекта от оптической оси окружность, описываемая электронным пятном, не совпадает с круглым отверстием в модулирующем диске, и в сигнале диссектора появляется переменная составляющая. Например, при вращении электронного пятна 1 по окружности с диссектора снимается импульсный сигнал. Этот сигнал усиливается резонансным усилителем, выделяющим первую гармонику импульсов, частота которой совпадает с

частотой отклоняющих напряжений. Фаза первой гармоники затем сравнивается в двух фазовых детекторах для получения сигналов рассогласования по двум взаимно перпендикулярным осям.

Значения сигналов рассогласования определяют по формулам [551:

. рае.-УА1/-(ГсозФ;

II - 2.,k.s Fk

5!пФ,

где D - диаметр окружности, описываемой электронным пятном, равный диаметру отверстия в модулирующем диске; /б ~ фокусное расстояние объектива; - постоянный коэффициент, зависящий от параметров схемы фазового детектора; F - падающий на фотокатод лучистый поток; % -

и^л 6 V ut

Рис. 5.53. Разверпса электронного изображения (а), графики напряжений развертки (б), графики формирования импульсов по оси z при pz= 0(e) и Pz О (г) и кривая зависимости И. = / (pz) при pj/ = О (о)

вольтовая чувствительность фотокатода; - коэффициент использования лучистого потока; Ф - угол фазирования, определяющий положение плоскости рассогласования.

Отсутствие в координаторе пространственного фильтра приводит к тому, что одновременно с разверткой изображения объекта и модуляцией полезного сигнала с той же частотой модулируются неоднородные фоновые'излучения, попадающие в поле зрения оптической системы, что увеличивает собственные шумы прибора.

Другим примером электронно-оптического координатора служит координатор, в котором развертка электронного изображения точечного объекта производится. по крестообразной траектории относительно круглого отверстия в модулирующем диске (рис. Б.53, с). Для формирования такой траектории на отклоняющие катушки подают треугольно изменяющиеся напряжения с частотой 400 Гц (рис. 5.54, б). Импульсы, возникающие при пересечении электронным изображением отверстия в модулирующем диске, разделяют по двум каналам с помощью селектора. Работа селектора синхронизирована сигналами с блока развертки.

На рис. 5.53, в показаны импульсные сигналы, поступающие в схему вы-целения сигнала рассогласования по оси z. В промежутки между импульсами производится развертка по оси i/. Когда угол рассогласования равен нулю (рис. 5.53, в), траектория развертки симметрична относительно окружности Б модулирующем диске; импульсы, снимаемые с диссектора, равной длительности, и в разложении Фурье присутствуют только четные гармоники. При наличии угла рассогласования крестообразная развертка смещается относи-тельно отверстия в модулирующем диске. В этом случае длительность импульсов не остается постоянной (рис. 5.53, г), и в разложении Фурье появляется