Поляризационно-оптический цифровой термометр

 

Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть использовано при измерениях в условиях действия сильных электромагнитных полей, а также при измерениях температуры объектов, находящихся под высоким электрическим потенциалом. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерения. Термометр содержит источник 1 монохроматического излучения, термочувствительный двулучепреломляющий кристал 2, светоделитель 3, фазовую пластинку 4, поляризаторы 5 и 6, светофильтры 7 и 8, фотоприемники 9 и 10, операционные усилители 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов, дифференцирующие цепочки 17 и 18 и ключи 19 и 20. Кроме того, термометр содержит аналого-цифровой преобразователь 21, реверсивный счетчик 22, блоки 24 и 26 памяти и блок 29 индикации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAËÈÑÒÈ×ÅCHÈÕ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 G 01 K 11/!2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4277855/3)-10 (22) 09;06.87 (46) 15.08.89. Вюл. Р 30 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и

Львовский государственный университет им. Ив. Франко (72) М.В. Степаняк, В,А. Кочан, В.M. Габа и П.Г. Столярчук (53) 536.51(088.8) (56) Патент Японии Ф 48-13477, кл. С 01 К 11/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 821960, кл, G 01 К 11/12, 1981, (54) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к технике измерения температуры и может быть использовано при измерениях в усло„„SU„„1500864 д 1

2 виях действия сильных электромагнитных полей, а также при измерениях температуры объектов, находящихся под высоким электрическим потенциалом, Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения. Термометр содержит источник 1 монохроматического излучения, термочувствительный двулучепреломляющий кристалл 2, светоделитель 3, фазовую пластинку 4, поляризаторы 5 и 6, светофильтры 7 и 8, фотоприемники 9 и

l0 операционные усилители 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов, дифференцирующие цепочки 17 и 18, ключи 19 и 20. Кроме того, термометр содержит аналого-цифровой преобразователь 21, реверсивный счетчик 22, блоки 24 и 26 памяти и блок 29 индикации. 2 ил.

15008

Изобретение относится к технике измерений температуры и может найти применение в условиях действия сильных электромагнитных полей в дисЭ

5 танционных системах, а также при измерениях температуры объектов, находящихся под высоким электрическим потенциалом.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения, На фиг. 1 приведена схема поляризационно-оптического цифрового термометра; на фиr. 2 — временные диаграммы его работы. 15

Устройство содержит источник 1 монохроматического поляризованного света, термочувствительный двулучепреломпяющий кристалл 2, светоделитель 3, фазовую пластину 4, первый, 20 и второй поляризаторы 5 и 6, первый и второй узкополосные светофильтры

7 и 8, первый и второй фотоприемники

9 и 10, первый и второй операционные усилители 11 и 12, первый и второй 25 формирователи прямоугольных импульсов 13 и 14, инвертор 15, триггер

16, первую и вторую дифференцирующие цепочки 17 и 18, первую и вторую ключевые схемы 19 и 20, аналого-цифро- 30 вой преобразователь 21, реверсивный счетчик 22, блок предварительной установки 23, первый блок памяти 24, первый сумматор 25, второй блок памяти 26, второй сумматор 27, преоб- 35 разователь код-код 28, блок индикации 29.

Устройство работает следующим образом.

Монохроматический поляризованный . 40 луч от источника 1 света проходит через двулучепреломляющий кристалл

2, попадает на светоделитель 3 и расщепляется на два луча, причем один один луч через поляризатор 5 45 и узкополосный светофипьтр 7 попадает на первый фотоприемник 9, а другой при прохождении через фазовую пластинку 4, второй поляризатор 6 и второй светофильтр 8 получает постоянный фазовый сдвиг — — и попадает

2 на второй фотоприемник 10, Электрические сигналы Ц и U на выходах

% 2 фотоприемников 9 и 10 определяются квадратом амплитуды соответствующих оптических сигналов на их входе.

С выхода первого и второго фотоприемников 9 и 10 электрические сйг64 4 налы поступают на входы первого и второго операционных усилителей

11 и 12.

С выходов первого и второго операционных усилителей электрические сигналы поступают на входы первого и второго формирователей прямоугольных импульсов 13 и 14.

Если напряжение U опережает по

Ч » фазе U, то реверсивный счетчик 22 (Д Ф работает в режиме сложения, а когда

U отстает от U то в режиме вы Р» 2 чйтания.

С выхода первого формирователя прямоугольных импульсов 13 сигнал поступает на вход инвертора 15 и на вход сброса триггера 16, а с выхода инвертора 15 сигнал поступает на S-вход триггера 16, С прямого выхода триггера 16 сигнал поступает на вход первой дифференцирующей цепочки 17, дифференцируется и поступает на первый вход первой ключевой схемы 19, а сигнал с инвертирующего выхода триггера

16 поступает на вход второй дифференцирующей цепочки 18, дифференцирует-, ся и поступает на первый вход второй ключевой схемы 20, Сигнал с выхода второго формирователя прямоугольных импульсов 14 поступает на параллельно соединенные вторые входы первой и второй ключевых схем, на младший адресный вход первого блока памяти

24, а с выхода первой ключевой схемы

19 на вход управления вычитанием реверсивного счетчика 22 и с выхода второй ключевой схемы 20 на вход управления сложением этого же счетчика, на установочных входах которого в параллельном двоичном коде с помощью блока установки 23 установлено целое число периодов Т для известной исходной температуры. Сигнал

U с выхода операционного усилителя

9»

ll также поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 21, выходной двоичный параллельный код которого поступает на адресные входы, начиная со второго, первого блока памяти 24, причем число используемых адресных входов зависит от числа дробных частей, на которое необходимо делить период Т. С выхода реверсивного счетчика 22 параллельный двоичный код поступает на первый вход сумматора 25, а на второй вход— в параллельном двоичном коде с выхода первого блока памяти 24 значение

15 дробной части периода Т. С выхода .сумматора 25 параллельный двоичный код поступает на адресный вход второго блока памяти 26 и первый вход второго сумматора 27, на второй вход которого поступает в параллельном двоичном коде число, записанное во втором блоке памяти 26, которое суммируется вторым сумматором 27 и дает число, соответствующее в двоичном коде значению температуры. Параллельный двоичный код с выхода второго сумматора 27 поступает на вход преобразователя .28 код-код в двоичнодесятичный код, с выхода которого поступает вход блока индикации 29, показывающий значение температуры в градусах.

:Формула изобретения

Поляризационно-оптический цифро,вой термометр, содержащий источник монохроматического излучения, термочувствительный двулучепреломляющий кристалл, последовательно расположенные первый поляризатор, первый светофильтр и первый фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены последовательно расположенные светоделитель, фазовая пластинка, второй поляризатор, второй светофильтр и второй фотоприемник, выход которого через первый усилитель, первый фор00864 6 мирователь прямоугольных импульсов соединен с первыми входами первого и второго ключей и с младшим адресным входом первоro блока памяти, выходы которого через первый и второй сумматоры, преобразователь код-код соединены с блоком индикации, выход первого фотоприемника через второй усилитель, второй формирователь прямоугольных импульсов соединен с входом сброса триггера непосредственно, а с входом установки в "1" через инвертор, прямой и инверсный выходы

15 триггера через первую и вторую дифференцирующие цепочки соединены с вторыми входами первого и второго ключей соответственно, выходы которых соединены соответственно с входами

20 управления вычитанием и сложением реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен с блоком предварительной установки, а выходы соединены с второй группой входов

25 первого сумматора, выходы которого через второй блок памяти соединены с второй группой входов второго сумматора, выход второго усилителя через аналого-цифровой преобразователь

39 соединен с адресными входами первого блока памяти, первый поляризатор расположен по ходу второго луча светоделителя, термочувствительный двулучепреломляющий кристалл расположен

35 между источником монохроматического излучения и светоделителем, 1500864 /10

О

4 17

О /Й

0 и»

Ущ о f$ и®

Up

О 18

0 79

0 Ъа

О

Составитель В. Ярыч

P едактор И. Се гляник Техред М. Ходанйч Корректор С. Черни

Заказ 4854/35 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101