Лекция 9. Импульсные фотометры Блок ФЧК – опорный канал. Рис. 9.1. Принципиальная схема измерительного и опорного каналов. - презентация

1 Лекция 9. Импульсные фотометры Блок ФЧК – опорный канал. Рис Принципиальная схема измерительного и опорного каналов

2 Лекция 9. Импульсные фотометры Прямоугольные импульсы подаются через R18 на фильтр R19 – C9. Этот фильтр работает точно так же, как фильтр R14 – C5 измерительного канала.

3 Лекция 9. Импульсные фотометры Таким образом, на сетке правой половины VL2b создается постоянное напряжение, зависящее только от яркости импульсной лампы.

4 Лекция 9. Импульсные фотометры Это напряжение усиливается по мощности катодным повторителем VL2b. Далее оно поступает с делителя R20 – R21 через резистор R23 на эмиттер транзистора VT3.

5 Лекция 9. Импульсные фотометры На базу транзистора VT3 поступает постоянное напряжение через R22. Оно стабилизировано цепочкой VD15 – VD18. Таким образом, состояние транзистора зависит от соотношения этих напряжений.

6 Лекция 9. Импульсные фотометры Если напряжение на эмиттере становится больше напряжения на базе (яркость лампы возрастает), то транзистор VT3 (n-p-n) призакрывается. Его сопротивление растет.

7 Лекция 9. Импульсные фотометры Через транзистор VT3 осуществляется питание ФЭУ (контакты 10 – 19). Если его сопротивление растет, напряжение питания уменьшается.

8 Лекция 9. Импульсные фотометры U питан. транз. Блок питания 2 Блок питания 1 U сравн. U опорн. канала Rн = 22к ФЭУ Рис Блок-схема питания ФЭУ ФЭУ питается от двух блоков, включенных последовательно. Каждый блок работает по схеме удвоения напряжения. Значит, если напряжение с опорного канала возрастает, то транзистор призакрывается, напряжение ФЭУ уменьшается. Его чувствительность падает, напряжение опорного канала тоже падает. В противном случае, наоборот, напряжение опорного канала растет.

9 Лекция 9. Импульсные фотометры U питан. транз. Блок питания 2 Блок питания 1 U сравн. U опорн. канала Rн = 22к ФЭУ Значит, напряжение с опорного канала всегда равно стабилизированному напряжению, подаваемому на базу. Так осуществляется отрицательная обратная связь.

10 Лекция 9. Импульсные фотометры ГЧК Триггер Транзистор VT2 Р ЭМ ОД Оптопары VD3-VD6 Оптопары VD1-VD2 Коммутатор К ПД ЭМ ОБ Генератор частоты коммутации (ГЧК). Рис Управление блоками ФИ с помощью ГЧК.

11 Лекция 9. Импульсные фотометры ГЧК Триггер Транзистор VT2 Р ЭМ ОД Оптопары VD3-VD6 Оптопары VD1-VD2 Коммутатор К ПД ЭМ ОБ ГЧК выполняет следующие функции: 1. Генерирует прямоугольные импульсы, управляющие оптронами VD1-VD2 и VD3-VD6 блока ФЧК. 2. Эти же импульсы подаются на электромагниты, закрывающие диафрагмы на пути зондирующих пучков от ОД и от ОБ. 3. Генерирует кратковременные импульсы в моменты смены зондирующего и опорных пучков. Эти импульсы подаются на транзистор VT2 пикового детектора.

12 Лекция 9. Импульсные фотометры ГЧК Триггер Транзистор VT2 Р ЭМ ОД Оптопары VD3-VD6 Оптопары VD1-VD2 Коммутатор К ПД ЭМ ОБ Сам ГЧК представляет собой резко несимметричный мультивибратор. Он генерирует импульсы: Т t Скважность импульсов, т.е отношение T/t = 20.

13 Лекция 9. Импульсные фотометры Эти положительные импульсы служат для открытия транзистора VT2. Они генерируются в момент смены зондирующего и опорного потоков света. Следовательно, их частота (1Гц) должна быть в 2 раза больше частоты коммутации. ГЧК Триггер Транзистор VT2 Р ЭМ ОД Оптопары VD3-VD6 Оптопары VD1-VD2 Коммутатор К ПД ЭМ ОБ Эти импульсы также направляются на триггер, срабатывающий на каждый из них по S- или по R-входу. Следовательно, с одного из выходов триггера идут положительные импульсы с частотой 0,5 Гц, а с другого – с той же частотой, но со сдвигом фаз на Они используются для управления оптронами VD3 – VD6.

14 Лекция 9. Импульсные фотометры ГЧК Триггер Транзистор VT2 Р ЭМ ОД Оптопары VD3-VD6 Оптопары VD1-VD2 Коммутатор К ПД ЭМ ОБ Эти же импульсы с триггера также поступают на электромагниты, управляющие шторками диафрагм, открывающими зондирующий и опорный пучки. Реле «Р» позволяет переключить управляющие импульсы на диафрагму ОД или ОБ.

15 Лекция 9. Импульсные фотометры С помощью еще одного транзистора импульсы инвертируются: ГЧК Триггер Транзистор VT2 Р ЭМ ОД Оптопары VD3-VD6 Оптопары VD1-VD2 Коммутатор К ПД ЭМ ОБ Полученные длительные положительные импульсы подаются на оптроны VD1 – VD2, которые всегда открыты, кроме моментов смены пучков.

16 Лекция 9. Импульсные фотометры Обработка выходного сигнала ФИ. ПСКФБР к цифровому вольтметру Uвх прозрачность (%) МДВ (м) Обработка выходного сигнала ФИ осуществляется функциональным преобразователем (Рис. 9.4). П – собственно преобразователь, СК – согласующие каскады, Ф – формирователь, БР – блок релейный. Рис Блок-схема функционального преобразователя.

17 Лекция 9. Импульсные фотометры ПСКФБР к цифровому вольтметру Uвх прозрачность (%) МДВ (м) Преобразователь – это мультивибратор с частотой, зависящей от входного напряжения по формуле (7.1): Таким образом, частота импульсов мультивибратора линейно зависит от МДВ. Дальнейшей задачей является измерение частоты.

18 Лекция 9. Импульсные фотометры ПСКФБР к цифровому вольтметру Uвх прозрачность (%) МДВ (м) Согласующие каскады необходимы для согласования выходного сопротивления преобразователя со входным сопротивлением формирователя. Формирователь генерирует импульсы стандартной амплитуды и длительности, частота которых равна частоте импульсов, генерируемых преобразователем. Он представляет собой ждущий мультивибратор. На выходе формирователя стоит интегрирующая RC – цепочка (такая же, как в пиковом детекторе или ФЧК). На выходе – постоянное напряжение, линейно зависящее от частоты импульсов, т.е. от МДВ.

19 Лекция 9. Импульсные фотометры ПСКФБР к цифровому вольтметру Uвх прозрачность (%) МДВ (м) Релейный блок осуществляет срабатывание реле при переходе напряжения через крайнее значение, при котором необходимо переключение с ОД на ОБ или наоборот. Напряжение измеряется стрелочным прибором (от 0 до 100 делений) или цифровым вольтметром. Значения по 4-разрядному индикатору равны МДВ в метрах.