контактного вимірювання температури за допомогою акустооптического фільтра" width="344" height="107" />
Рис. 3. Структурна схема:
1 - вхідна оптика; 2 - поляризатор; 3 - акустооптичний блок; 4 - джерело ультразвукового сигналу; 5 - аналізатор; 6 - фотоприймач; 7 - елемент Пельтьє;
8 - блок підготовки сигналу; 9 - мікроконтролер; 10 - інтерфейс зв'язку
Принцип роботи пристрою наступний. Електромагнітне випромінювання від досліджуваного об'єкта проходить через вхідні оптику 1 і поляризатор 2 і потрапляє на акустооптичні осередок 3, що працює як світлофільтр здатний перебудовуватися в залежності від частоти ультразвуку на п'єзоелементі 4. Тут відбувається дифракція випромінювання, далі продіфрагірованний промінь пройшовши через аналізатор 5 потрапляє на фоточутливий елемент 6. Для зниження теплових шумів і збільшення чутливості на фотоелементі встановлений елемент Пельтьє 7. Далі фототок проходить через блок підготовки сигналу 8, який представляє з себе схему посилення і перетворювача струм-напруга. Сигнал обробляється мікроконтролером 9 в цифровому форматі. Так само мікроконтролер організовує управління акустооптичні осередком шляхом програмної генерації заданої частоти ультразвуку та передає результати вимірювання по інтерфейсу зв'язку 10.
Як матеріал вхідний оптики передбачається використання кристалів подвійних хлоридів (KPb2Cl5), активізовані рідкоземельними елементами. Дані кристали негідроскопічни і володіють високим оптичним якістю, характеризуються низькою енергією фононів. Основною перевагою є широкий діапазон прозорості від 0.4 до 20 мкм, що збільшує потенційні точні характеристики приладу.
Акустооптичний фільтр вибраний на кристалі ТеО2 (парателлуріт). Цей матеріал характеризується високим значенням акустооптического якості, що пояснює відносно малі потужності керуючого електричного сигналу. Так само кристали парателлурита прозорі в досить широкому діапазоні довжин хвиль від 0.35 до 5 мкм, який входить в діапазон прозорості вхідний оптики. Для фільтрації випромінювання доцільне застосування методу анізатропной дифракції Брегга.
В якості фотоприймача обраний спеціалізований тип фотодіодів для використання в пірометрах спектрального відношення. Даний детектор являє собою два фотодіода, розташованих на одній оптичній осі і мають паралельні виходи. Чутливість фотодіода переважає в діапазоні довжин хвиль від 400 до 1000 нм.
Оцифровка сигналу має вирішальне значення в точності приладу, тому мікросхема АЦП в блоці підготовки сигналу повинна бути не нижче 16 порядку.
Для управління системою вимірювання, а так само обробкою інформації і розрахунків необхідний мікроконтролер. Що б забезпечити управління акустооптичні осередком і одночасну запис оцифрованої інформації отриманої від фотодіода слід використовувати мікроконтроллер прямого доступу пам'яті, які знаходять широке застосування і інтенсивно розробляються останнім часом.
Список літератури
Спосіб пірометричні вимірювань [Текст]: пат. 2399892 Рос. Федерація: МПК G01J5/60 (2006.01) / автори та заявники Світло Д. Я.; патентовласник Світло Д. Я.
Оптичний перетворювач температури [Текст]: пат. 2365883 Рос. Федерація: (51) МПК G01K1/02 (2006.01) G02F1/33 (2006.01) / автори та заявники Фаррахов Р. Г., Мухамадієв А. А. (RU).; патентовласник Державна освітня установа вищої професійної освіти Уфимський ...
