описывая иа экране телевизионный растр. В момент подачи на кинескоп сигнала с приемника излучения на экране пвявится светящаяся точка. Совокупность таких точек составит видимое изображение объекта.

Пороговый температурный контраст прибора 0,02-0,05°, мгновенный угол зрения 1 X 1 мрад2; угол зрения 10° по вертикали и 20° - по горизонтали; чувствительный элемент - полупроводниковый болометр, масса прибора 45 кг.

Схема со сканирующим зеркалом использована также в отечественном тепловизоре Рубин (рис. 7.13), предназначенном для регистрации в лабораторных условиях тепловых полей объектов, имеющих температуру от 18 до 200° С. Излучение от объекта, отразившись от сканирующего зеркала 2 и пройдя объектив 3, попадает на приемник излучения 5. Модулятор 4 периодически перекрывает излучение и в эти моменты на приемник попадает излучение от эталонного излучателя 18, температура которого поддерживается

Ц 17 [-Г

Рис. 7.13. функциональная схема тепловизора Рубин

постоянной при помощи регулятора 19. Амплитуда переменного напряжения на выходе приемника излучения пропорциональна разности лучистых потоков, воспринимаемых приемником от объекта и от эталонного излучателя. При сканировании зеркала этот разностный поток изменяется в соответствии с изменением яркости отдельных участков объекта.

Сигнал с выхода приемника излучения подается на предварительный усилитель 10 и проходит через полосовой фильтр И, подавляющий высшие гармоники несущей частоты, усилитель 12 и поступает на синхронный детектор 13. Сюда же подается опорное напряжение, которое вырабатывается лампой накаливания 6 и фотодиодом 7. Излучение лампы модулируется модулятором 4.

Напряжение, снимаемое с фотодиода 7, усиливается предусилителем 8 и подается на усилитель-формирователь 9, с выхода которого снимается стабильный сигнал прямоугольной формы. После синхронного детектора /3 сигнал поступает в низкочастотный фильтр 14, усилитель мощности 15 и блок регистрации 16, где тепловое изображение объекта записывается на электрохимическую бумагу.

Механизм сканирования 1 обеспечивает периодический поворот зеркала на угол 20° вокруг оси, совпадающей с осью объектива, а также изменение угла между плоскостью зеркала и осью объектива. Блок управления сканированием 17 содержит датчики импульсов гашения и синхронизации, сигналы с которых подаются в механизм записи 16. С помощью визира 20 ось прибора наводят на объект.

Механизм сканирования (рис. 7.14) выполняет строчную и кадровую развертки. Сканирование зеркалом по строке осуществляется кулачками, приводимыми в движение двигателем Г-314 {f - 50 с-) через шестерни г, *2. 3. и s- При вращении кулачков по их образующим обкатываются

ролики .строчной развер.тки; жестко .связанные со сканирующим зеркалом. Сумма радиусов кулачков в местах касания с. роликами при. вращении кулачков остается постоянной. На одной оси с шестерней 4 расположены.датчики, выдающие импульсы гашения и синхронизации.

Кулачок кадровой развертки вращается двигателем Г-314 (/ = 50 с-*) через шестерни Kg, 7, г^, Zg, zto, гц, а также через червячную передачу г,2, 13. Зубчатая коническая передача Zfg, предназначена для фокусировки

Рис. 7.14. Кинематическая схема механизма сканирования:

/-электродвигатель Г-314 (/ = 50 с-); 2-модулятор: 3 - сканирующее зеркало; 4 -ручка фокусировки объектива; 5-.кулачок; 6 - ролик; 7- датчик гашенияж^ в, 9 -электродвигатели Г-314

объектива; модулятор вращается двигателем Г-314 (/ = 50 с-) через две пары шестерен гц, и z±g, Zjj. Частота модуляции излучения 1360 Гц.

Оптическая схема тепловизора Рубин (рис. 7.15) содержит объектив, сканирующее зеркало, датчик опорных сигналов и визир. Объектив состоит из двух зеркал - эллипсоидального и сферического. Фокусировку объектива производят перемещением сферического зеркала. Поле зрения визира 3°, увеличение 2,5, диаметр выходного зрачка 3 мм. Сканирующее зеркало выполнено из титана с наклеенным на него стеклом толщиной 1 мм. Датчик опорных сигналов состоит из лампы накаливания, линзы и фотодиода ФД-З. Фазовый сдвиг между основным сигналом и опорным напряжением регулируют перемещением лампы и фотодиода.

В тепловизоре изображение записывают на электрохимическую бумагу, которая с определенной скоростью протягивается между двумя электродами: линейкой и спиралью. Спираль навита на барабан, вращение которого обеспечивает развертку изображения по строке. Свойства бумаги и конструкция электродов обеспечивает, разрешающую способность 3-4 элемента/мм при размерах изображения 90 х 45 мм; число строк в кадре 150.

Основные данные прибора: температурная чувствительность 0,1° на уровне 25° С; поле обзора 20 X 10°, мгновенное поле зрения 6-9 угл. мин; времи развертки кадра 60 с; диапазон расстояний до объекта 0,7- 5 мм; приемник излучения InSb с размером чувствительной площадки 0,8 X 0,3 мм;

охладитель приемника - жидкий азот; пороговый поток 2 Ю- Вт/(смх X Гц1/2) (при частоте модуляции 500 Гц в полосе 1 Гц); коэффициент усиления предусилителн основного канала 1000 ± 10%; полоса пропускания 30- 9000 Гц.

В другой конструкции тепловизора использован способ сканирования, основанный на качании плоского зеркала, распол ожен-ногов с ход я щ е м с я п у ч к е л у ч ей м е ж д у о б ъ е к т и в о м и приемником излучения.

Тепловое излучение объекта фокусируется на приемник при помощи линзы из трехсернистого мышьяка диаметром 95 мм со светосилой 1 : 2. Между линзой и приемником находится сканирующее зеркало, установленное под

Рис. 7.15. Оптическая схема тепловизора Рубин :

/ - визир; 2 - зеркальный объектив; S - приемник излучения; 4 - датчик опорного напряжения; 5 - сканирующее зеркало; 6 - исследуемый объект

углом 45° к оптической оси линзы. Развертка поля зрения 2,7 X 2,7° осуществляется колебаниями зеркала под действием электромагнитного устройства с частотой 800 Гц в горизонтальной плоскости и 10 Гц - в вертикальной. Частота развертки всего растра, состоящего из 80 горизонтальных линий, 20 кадров/с. Ширина полосы видеочастоты, требующейся для этой скорости развертки, 22 кГц.

Приемник излучения - сурьмянистоиндиевый фоторезнСтор с чувствительной площадкой 0,5 X 0,5 мм. Охлаждаемый до температуры жидкого азота. При фокусном расстоянии линзы 190 мм мгновенный угол зрения прибора менее 10.

В сканирующем устройстве предусмотрены элементы, обеспечивающие электрическую синхронизацию кинескопа, на который подаются выходные сигналы усилителя фототока. Достаточно четкое изображение на экране кинескопа получается при наблюдении объектов с температурой, отличающейся. от температуры окружающей среды на 3°. Оптическая система, приемник из- лучения и электронная схема встроены в корпус с размерами 457 х 203 X X 152 мм; узлы питания и усилители образуют отдельный блок.

Ниже рассматривается конструкция тепловизора с одноэлементным приёмником, основанная на способе сканирования, использующем вращающиеся оптические клинья. Клин с преломляющим углом а, помещенный передобъек-тивом, вызывает отклонение пучка лучей на угол P=k (п - 1)а, где п -