первая гармоника основной частоты. Напряжение этой гармоники выделяется фильтром, усиливается н подается в фазовый детектор, где его фазу сравнивают с фазой опорного напряжения. В качестве опорных берут синусоидальные напряжения, сдвинутые на 90°, из которых формируют треугольно изменяющиеся напряжения, подаваемые на отклоняющие катушки.

Выходное напряжение координатора, снимаемое с фазового детектора, определяется зависимостью [4]

= kSyFkJ (Z),

где / (2) = sin [~+~ VdV4 - plj sin

/(z) = ±sin(-J+p.)sinyD/4-p

при 1/2 - Уоу4 -р1РгГ> УОЩ - р1 ;

/ = - cos

+1{рг-Уоу4-р1)

при 1/2 + УПЩ р^ > р, Voyi - р ; /(г) = 0 при р^ = О нли

РгЫ/2 + VDm-pl.

Аналогичный вид имеет формула для вычисления

рас = рас (Рг) ри р^, = О показана на рис. 5.53, д. /

Основные параметра координатора в исполнении фирмы 1ТТ (США): диаметр объектива 25 мм; фокусное расстояние объектива 50 мм; диаметр рабочей части фотокатода диссектора 19 мм; диаметр отверстия в диафрагме 1,8- 2,5 мм. Умножение электронного потока обеспечивается 16-ступен-чатым электронным умножителем с общим коэффициентом умножения, равным 10 . Амплитуда развертки изображения равна трем

Рис. 5.54. Электронно-оптический координатор с неподвижным секторным растром (о) и траектория сканирования электронного изображения (б)

t/pacy Кривая зависимое™

2 \ы>ilУxvлA/?>>шt

5 е

диаметрам отверстия в диафрагме. Поле зрения оптической системы 15°; мгновенный угол зрения, определяемый отверстием в диафрагме и фокусным рас-етоянием объектива, 2,86°.

В электронно-оптическом координаторе, изображенном на рнс. 5.54,о, отсутствует секция электронного умножения [78]. Излучение от наблюдаемого объекта фокусируется объективом / на фотокатод 2 электронно-оптического преобразователя (ЭОП) 3. На люминофоре 5 возникает электронное изображение объекта, которое под действием развертывающих катушек 4

совершает вращательное движение. С наружной стороны заднего торца ЭОП находится неподвижный секторный растр 6, на котором установлен приемник излучения 7. Модуляция излучения в данном координаторе осуществляется так же; как и в координаторе с модулирующим растром, изображенным на рис. 5.32.

5. КООРДИНАТОРЫ БЕЗ МОДУЛЯЦИИ ЛУЧИСТОГО ПОТОКА

В зависимости от типа используемого приемника излучения координаторы без модуляции лучистого потока классифицируют иа три группы: фотоэлектрические, полупроводниковые и пироэлектрические. Координаторы с фотоэлектрическими приемниками содержат один или несколько приемников излучения (фоторезисторы, фотодиоды или фотоумножители), расположенных определенным образом относительно центра фокальной плоскости объектива. Выделение информации об угле рассогласования или его составляющих происходит в рез){льтате анализа выходных сигналов приемников, на чувствительные площадки которых падает сфокусированное излучение объекта. В координаторах с полупроводниковыми и пироэлектрическими приемниками используют различные эффекты, возникающие в полупроводнике и пироэлект-рике, при которых величина снимаемого сигнала зависит от положения изображения объекта относительно оси симметрии приемника.

Координаторы с фотоэлектрическими приемниками

Различают координаторы с квадрантным приемником, с четырехгранной пирамидой и с призмой.

0.8 0.6 0,4 0.2

в,г 0,4 0.6 0.В р^.мм б

Рис. 5.55. Квадрантный приемник излучения (а) и вид функции /(рг), определяющей выходной сигнал координатора (б):

/ - d = 0,63 мм; 2 - do = 1,25 мм; 3 - do = 2,5 мм

Наиболее распространены координаторы с квадрантным приемником излучения (рис. 5.55, о). В том случае, когда центр изображения объекта совпадает с центром приемника, лучистый поток равномерно распределен между квадрантами, и выходной сигнал координатора, пропорциональный разности потоков, воспринимаемых противоположно расположенными квадрантами, равен нулю. При смещении изображения относительно нулевого положения происходит перераспределение лучистых потоков между отдельными квадрантами, и на выходе балансных схем возникают сигналы, пропорциональные разности потоков, попадающих на противоположные квадранты.

Формула, описывающая изменение фототока, снимаемого с одного квад-

ранта при смещении изображения объекта, например, вдоль оси г, имеет вид [551

рде д - сигналы, снимаемые с квадрантов А и В;

~ ndl + 1)5 (dl - г)+ dl arcsin i)/do - A (do + г]))

,5 = p -/1/2; ft -величина зазора между квадрантами; рг - смещение центра изображения объекта вдоль оси z относительно центра приемника.

Вид функции .(рг) показан на рис. 5.55, б. Если необходимо измерять малые рассогласования, координатор, содержащий четыре различных приемника излучения, непригоден, так как невозможно подобрать пары приемников с одинаковыми параметрами. Лучшие результаты получают при использовании фотодиодов, изготовленных из одной пластины полупроводника с электронно-дырочным переходом. Пластина рассекается под прямым углом двумя прорезями (рис. 5.56, а) на глубину, превышающую глубину залегания р-л-перехода. На поверхности каждого из

Vtux.omH.ed

Рис. 5.56. Квадрантный приемник из одной пластины полу-проводника (а) и кривая зависимости выходного сигнала координатора от смещения изображения объекта от центра приемника (б)

К5 1.0 0.5 I

О 0,5 1,0 1,5 fi,m

полученных фотодиодов имеются электроды для снятия сигнала. Зависимость выходного сигнала координатора от величины смещения изображения объекта от центра приемника изображена на рис. 5.56, б.

Так как характеристики отдельных квадрантов приемника излучения могут изменяться во времени, иногда применяют непрерывную калибровку противоположных квадрантов при помощи вспомогательного источника, работающего в импульсном режиме. Излучение этого источника попадает на все квадранты, в выходных цепях которых возникает постоянный сигнал (от теплоизлучающего объекта) и переменная составляющая (от вспомогательного источника). При идентичности характеристик всех квадрантов амплитуды переменных составляющих одинаковы. При возникновении разности амплитуд специальная схема вводит поправку в усилитель соответствующего квадрантного элемента приемника.

Рассмотрим одну из возможных схем выделения сигнала рассогласования по двум каналам для координатора с квадрантным приемником [55]. Напряжения, снимаемые с чувствительных элементов А, В к С, D (рис. 5.57), складываются в сумматоре 1; в устройстве 3 происходит вычитание сигналов {UJ +1/) -

- {U(.-\-Ui. Эта разность подается в делительную схему 4, где она делится на большую из величин (f/ + в) и™ (с + д) которая выделяется селектором 2. На выходе делителя 4 получаются сигналы

, = .,Г,-, 77 ч ,-, V. = й tg фг;

makc{(l/-f f/), (Uc+Uc)}

(Ua+Uo)-(Ub+Uc) макс {{Ua + U), (Uc +Ub))