Cтраница 4
Частоту модуляции обычно выбирают от 500 до 3 000 гц. Фотоэлектронный усилитель с модуляцией светового потока успешно применяется в балансных системах автоматического контроля в качестве органа сравнения двух световых потоков. Сравниваемые световые потоки подаются с помощью модулятора поочередно на один фотоэлемент. При равенстве световых потоков переменная составляющая фототока равна нулю. Такой орган сравнения весьма стабилен, так как переменная составляющая фототока остается равной нулю при изменении яркости источника света, при утомлении фотоэлемента, изменении напряжения питания и параметров усилителя. [46]
Для того чтобы избежать влияния депо - стоянства характеристик фотоэлемента во времени на нулевое показание прибора, можно - использовать дифференциальный преобразователь с одним фотоэлементом ( фиг. Свет лампы /, как и в предыдущем случае, разделяется на два пучка. При помощи зеркал 8 оба пучка попадают на фотоэлемент 7, На пути обоих пучков света помещен вращающийся от синхронного двигателя 9 диск Ш с зубцами. Диск выполнен таким образом, что его зубцы поочередно перекрывают то один, то другой световой поток, осуществляя таким, путем модулирование светового потока. При равенстве световых потоков освещение фотоэлемента остается постоянным; при неравенстве световых потоков возникает переменная составляющая фототока, усиливаемая электронно цепью ( фиг. [47]
Диск установлен так, что когда один луч проходит через отверстие, второй оказывается перекрытым. Таким образом в любой момент луч света от осветителя доходит до фотоэлемента, но при вращении диска путь его все время изменяется: одну половину периода он проходит через аналитическую ячейку, другую - через кювету сравнения и компенсационный клин. Когда поглощение обоих световых потоков одинаково, освещенность фотоэлемента неизменна в течение всего периода и фототок постоянен. Электродвигатель перемещает оптический клин до тех пор, пока не будет восстановлено равенство световых потоков и не исчезнет переменная составляющая фототока. [48]
ФЭП-4 применяют вакуумные сурьмяно-цезиевые фотоэлементы со спектральной характеристикой, аналогичной характеристике глаза. Как и в яркостных пирометрах, с помощью красного светофильтра выделяется узкая спектральная область с эффективной длиной волны 1эф 0 65 мкм. Принцип действия пирометра основан на периодическом ( 50 Гц) и поочередном освещении фотоэлемента нагретым телом, температура которого подлежит измерению, и лампой. Оба световых потока изменяются в противофазе. При их неравенстве в пени фотоэлемента возникает переменная составляющая фототока, которая после усиления воздействует на питание лампы. Ток накала лампы ичменяется до тех пор, пока освещенности от и-меряемого т ля п лампы не уравняются, и переменная составляющая фототока не станет равной нулю. Таким образом, сила тока в лампе однозначно связана с температурой измеряемого тела. Выходной сигнал пирометра снимают с сопротивления, включенного в цепь питания лампы. В цветовых пирометрах интенсивность монохроматического излучения тела измеряют при какой-либо температуре для двух участков длин волн, например, для красного и сине-зеленого участков видимой части спектра; отношение этих интенсивно-стей зависит от температуры. Это следует из закона Вина, согласно которому максимум интенсивности излучения с увеличением температуры смещается в область более коротких длин волн. [49]
Таким образом, на фотоэлемент попадают импульсы света с амплитудой, зависящей от значения контролируемой величины. Конденсатор С пропускает лишь переменную составляющую фототока, которая и усиливается первой лампой и дальнейшими каскадами усилителя. При такой схеме сползание характеристик усилителя в известных пределах, а также возможное попадание света на фотоэлемент от посторонних источников ( после модулятора) не вызывает погрешности усиления. Частоту модуляции обычно выбирают от 500 до 3000 гц. Фотоэлектронный усилитель с модуляцией светового потока успешно применяется в балансных системах автоматического контроля в качестве органа сравнения двух световых потоков. Сравниваемые световые потоки подаются с помощью модулятора поочередно на один фотоэлемент. При равенстве световых потоков переменная составляющая фототока равна нулю. Такой орган сравнения весьма стабилен, так как переменная составляющая фототока остается равной нулю при изменении яркости источника света, при утомлении фотоэлемента, изменении напряжения питания и параметров усилителя. [50]
Таким образом, на фотоэлемент попадают импульсы света с амплитудой, зависящей от значения контролируемой величины. Конденсатор С пропускает лишь переменную составляющую фототока, которая и усиливается первой лампой и дальнейшими каскадами усилителя. При такой схеме сползание характеристик усилителя в известных пределах, а также возможное попадание света на фотоэлемент от посторонних источников ( после модулятора) не вызывает погрешности усиления. Частоту модуляции обычно выбирают от 500 до 3000 гц. Фотоэлектронный усилитель с модуляцией светового потока успешно применяется в балансных системах автоматического контроля в качестве органа сравнения двух световых потоков. Сравниваемые световые потоки подаются с помощью модулятора поочередно на один фотоэлемент. При равенстве световых потоков переменная составляющая фототока равна нулю. Такой орган сравнения весьма стабилен, так как переменная составляющая фототока остается равной нулю при изменении яркости источника света, при утомлении фотоэлемента, изменении напряжения питания и параметров усилителя. [51]
Возможны и другие методы изменения отражающей способности, например, запотевание зеркала, которое используется в гигрометрах, основанных на измерении температуры точки росы. К этому же типу могут быть отнесены датчики, использующие фотоупругие явления. Некоторые прозрачные вещества, например эпоксидная смола, при растяжении теряют изотропность и приобретают свойство двойного лучепреломления. Это явление используется для Измерения механических напряжений в деталях. На полированную поверхность детали наклеивается пластинка фотоупругого материала ( фиг. Поляризованный луч света падает под углом на поверхность детали и, проходя через прозрачный слой, отражается, одновременно претерпевая двойное преломление. Оба луча ( обыкновенный и необыкновенный), являясь когерентными, интерферируют. Таким образом, яркость результирующего отраженного луча зависит от величины механических напряжений. Большая группа схем ( № 8 - 15) табл. I, 56 основана на изменении оптического сопротивления на пути луча от источника к фотоэлементу. Если эти потоки не равны, то переменная составляющая фототока, попадая на усилитель, заставляет вращаться электродвигатель. Вал двигателя связан с компенсирующей заслонкой, изменяющей величину потока Ф; в установившемся режиме он занимает определенное угловое положение, строго соответствующее положению управляющей заслонки. Вал двигателя связывается с выходным преобразователем любого типа, например с реостатным. На точность работы схемы практически не влияют изменения силы света, чувствительности фотоэлемента и коэффициента усиления усилителя ( см. разд. [52]