RU2244950C1 - Infrared collimator complex - Google Patents
Infrared collimator complex Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244950C1 RU2244950C1 RU2003115592/28A RU2003115592A RU2244950C1 RU 2244950 C1 RU2244950 C1 RU 2244950C1 RU 2003115592/28 A RU2003115592/28 A RU 2003115592/28A RU 2003115592 A RU2003115592 A RU 2003115592A RU 2244950 C1 RU2244950 C1 RU 2244950C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- output
- input
- world
- background
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 49
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для контроля и измерения параметров тепловизионных приборов (ТВП).The present invention relates to optical instrumentation and is intended to control and measure the parameters of thermal imaging devices (TVP).
Известен инфракрасный коллиматор для контроля параметров оптико-электронных приборов (Патент США №4588253, G 02 B 27/30, 1986 г.), который состоит из двух плоскостных излучателей, один из которых является фоновым, а другой - тест-объектом (мирой), устройства поддержания температуры фонового излучателя, а также зеркального объектива.Known infrared collimator for monitoring the parameters of optoelectronic devices (US Patent No. 4588253, G 02 B 27/30, 1986), which consists of two planar emitters, one of which is the background, and the other is a test object (world) , devices to maintain the temperature of the background emitter, as well as a mirror lens.
Недостаток этого инфракрасного коллиматора заключается в том, что поддержание температуры фонового излучателя не обеспечивает поддержание разности температур между ним и окружающей средой (далее разности температур), что даже при незначительном изменении температуры окружающей среды приводит к изменению разности температур, и, следовательно, к изменению уровня контрастного излучения.The disadvantage of this infrared collimator is that maintaining the temperature of the background emitter does not ensure maintaining the temperature difference between it and the environment (hereinafter referred to as the temperature difference), which even with a slight change in the ambient temperature leads to a change in the temperature difference, and therefore to a change in the level contrast radiation.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является инфракрасный коллиматорный комплекс для измерения минимальной разрешаемой разности температур (см. Ллойд Д. Системы тепловидения. М. 1978 г. стр. 392, 393).The closest to the alleged invention in technical essence and the achieved effect is an infrared collimator complex for measuring the minimum resolved temperature difference (see Lloyd D. Thermal imaging systems. M. 1978, p. 392, 393).
Инфракрасный коллиматорный комплекс содержит объектив (например, зеркальный), сменную миру, размещенную в фокальной плоскости объектива перед фоновым излучателем, снабженным исполнительным элементом (нагревателем), устройство управления (поддержания разности температур), выход которого подключен к исполнительному элементу фонового излучателя.The infrared collimator complex contains a lens (for example, a mirror), interchangeable with the world, located in the focal plane of the lens in front of a background emitter equipped with an actuator (heater), a control device (maintain the temperature difference), the output of which is connected to the actuator of the background emitter.
Подобный инфракрасный коллиматорный комплекс (как установлено расчетным путем и непосредственно измерениями) при незначительном (порядка ±1°С) изменении температуры окружающей среды и постоянном значении разности температур дает достаточно постоянный (ошибка не более 10%) уровень контрастного излучения (см. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. 1983 г., стр. 227, 228).A similar infrared collimator complex (as determined by calculation and directly by measurements) with a slight (about ± 1 ° C) change in ambient temperature and a constant value of the temperature difference gives a fairly constant (error of no more than 10%) level of contrast radiation (see Miroshnikov M. M. Theoretical Foundations of Optoelectronic Devices. 1983, p. 227, 228).
Недостатки идеологии подобного инфракрасного коллиматорного комплекса выявляются при проверке ТВП в широком диапазоне температур окружающей среды. Они заключаются, в первую очередь, в зависимости уровня контрастного излучения не только от разности температур, но и, в значительной степени, от абсолютного значения температуры окружающей среды (см. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. 1983 г., стр. 227, 228). Например, при изменении температуры окружающей среды от +40°С до 0°С и постоянном значении разности температур уровень контрастного излучения уменьшается более чем в 2 раза.Deficiencies in the ideology of such an infrared collimator complex are revealed when checking the TVP in a wide range of ambient temperatures. They are, first of all, depending on the level of contrast radiation, not only on the temperature difference, but also, to a large extent, on the absolute value of the ambient temperature (see M. Miroshnikov Theoretical Foundations of Optoelectronic Devices. 1983, p. 227, 228). For example, when the ambient temperature changes from + 40 ° С to 0 ° С and a constant value of the temperature difference, the level of contrast radiation decreases by more than 2 times.
Существенное влияние на соотношение уровня контрастного излучения и разности температур оказывают и параметры (например, коэффициент отражения) объектива, фонового излучателя и миры, которые из-за значительных допусков могут отличаться от образца к образцу.Significant influence on the ratio of the level of contrast radiation and the temperature difference is also exerted by the parameters (for example, reflection coefficient) of the lens, background emitter and worlds, which, due to significant tolerances, can differ from sample to sample.
Эти недостатки приводят к тому, что фактическое значение уровня контрастного излучения будет сильно отличаться от заданного (требуемого), что приводит к ошибкам при измерении параметров ТВП.These shortcomings lead to the fact that the actual value of the level of contrast radiation will be very different from the set (required), which leads to errors in the measurement of the parameters of the TVP.
Для получения требуемого значения уровня контрастного излучения оператор при работе с данным инфракрасным коллиматорным комплексом должен для каждого определенного значения температуры окружающей среды устанавливать соответствующее значение разности температур между фоновым излучателем и окружающей средой, определяемое либо расчетным путем (что из-за значительных допусков на материалы покрытий, наличия трудно учитываемых факторов и т.д. используется, как правило, только для оценок), либо путем использования данных, полученных в результате калибровки (градуировки) инфракрасного коллиматорного комплекса по уровням контрастного излучения во всем рабочем диапазоне температур окружающей среды, что осуществляется, например, компарированием исследуемого инфракрасного коллиматорного комплекса и образцового инфракрасного коллиматора и обеспечивает гораздо более высокую точность (см. Макаров А.С., Омелаев А.И., Филиппов В.Л. Введение в технику разработки и оценки сканирующих тепловизионных систем. Казань, 1998 г., стр. 201).To obtain the required value of the level of contrast radiation, the operator, when working with this infrared collimator complex, must, for each determined value of the ambient temperature, set the corresponding value of the temperature difference between the background emitter and the environment, either determined by calculation (due to significant tolerances on the coating materials, the presence of difficult factors, etc. is used, as a rule, only for estimates), or by using data obtained as a result of calibration calibration (calibration) of the infrared collimator complex according to the levels of contrast radiation in the entire working range of ambient temperatures, which is done, for example, by comparing the studied infrared collimator complex and the reference infrared collimator and provides much higher accuracy (see Makarov A.S., Omelaev AI, Filippov VL Introduction to the technique of development and evaluation of scanning thermal imaging systems. Kazan, 1998, p. 201).
Выполнение таких действий в процессе измерений сложно и не позволяет оперативно отслеживать колебания температуры окружающей среды, что снижает точность поддержания уровня контрастного излучения. Особенно сильно эти недостатки проявляются при определении минимально разрешаемой разности температур (МРРТ) тепловизионных приборов, когда уровень контрастного излучения необходимо достаточно быстро изменять во времени по заданному закону. При этом должен измеряться и индицироваться (высвечиваться на индикаторе) текущий фактический уровень контрастного излучения (который при большой скорости изменения уровня контрастного излучения может, из-за конечной скорости нагрева фонового излучателя, переходных процессов и т.д., отличаться от заданного, что при работе в режиме определения МРРТ допустимо), что необходимо для определения уровня излучения, при котором наблюдателем различаются с помощью ТВП штрихи установленной в рабочее положение (в фокальной плоскости объектива) сменной миры. Определение этого уровня осуществляется поочередно для каждой из сменных мир. При определении МРРТ желательно также, чтобы диапазон изменения уровня контрастного излучения включал в себя как положительные (температура излучателя выше температуры миры), так и отрицательные значения (температура излучателя ниже температуры миры) (см. Ллойд Д. Системы тепловидения, М., 1978 г., стр. 393).The implementation of such actions during the measurement process is difficult and does not allow you to quickly monitor the fluctuation of the ambient temperature, which reduces the accuracy of maintaining the level of contrast radiation. These shortcomings are especially pronounced when determining the minimum resolvable temperature difference (MRRT) of thermal imaging devices, when the level of contrast radiation must be changed rather quickly in time according to a given law. In this case, the current actual level of contrast radiation (which at a high rate of change of the level of contrast radiation may, due to the finite rate of heating of the background emitter, transient processes, etc., should be measured and displayed (displayed on the indicator) differs from the set value, which at operation in the mode of detecting MRI is permissible), which is necessary to determine the level of radiation at which the observer distinguishes using the TVP the strokes set to the working position (in the focal plane of the lens) hydrochloric worlds. The determination of this level is carried out alternately for each of the shiftable worlds. When determining MRI, it is also desirable that the range of the level of contrast radiation includes both positive (emitter temperature above the temperature of the worlds) and negative values (emitter temperature below the temperature of the world) (see Lloyd D. Thermal imaging systems, M., 1978 ., p. 393).
Целью предполагаемого изобретения является повышение точности поддержания уровня контрастного излучения и расширение функциональных возможностей инфракрасного коллиматорного комплекса.The aim of the proposed invention is to increase the accuracy of maintaining the level of contrast radiation and expanding the functionality of the infrared collimator complex.
Указанная цель достигается тем, что в инфракрасный коллиматорный комплекс, содержащий объектив, сменную миру, расположенную в фокальной плоскости объектива, фоновый излучатель, расположенный за сменной мирой и снабженный исполнительным элементом, устройство управления, выход которого подключен к исполнительному элементу фонового излучателя, дополнительно введены процессор температурный, выход которого подключен к входу устройства управления, устройство измерения температуры миры, выход которого подключен к первому входу процессора температурного, устройство измерения разности температур между фоновым излучателем и мирой, выход которого подключен ко второму входу процессора температурного, а также тем, что устройство измерения температуры миры содержит первый датчик температуры миры, размещенный в мире и являющийся плечом первой мостовой схемы, выходы которой соединены с входами первого дифференциального усилителя, выход которого является выходом устройства измерения температуры миры, а также тем, что устройство измерения разности температур между фоновым излучателем и мирой содержит датчик температуры фонового излучателя, размещенный в фоновом излучателе, и второй датчик температуры миры, размещенный в мире, которые являются плечами второй мостовой схемы, выходы которой соединены с входами второго дифференциального усилителя, выход которого является выходом устройства измерения разности температур между фоновым излучателем и мирой, а также тем, что процессор температурный содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого является первым входом процессора температурного, устройство сопряжения, вход которого подключен к выходу многоканального аналого-цифрового преобразователя, компьютер, шина ввода-вывода которого соединена с шиной ввода-вывода устройства сопряжения, цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом устройства сопряжения, третий дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, второй - со вторым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя и является вторым входом процессора температурного, а выход третьего дифференциального усилителя является выходом процессора температурного, а также тем, что исполнительный элемент выполнен в виде электронного твердотельного охладителя.This goal is achieved by the fact that in the infrared collimator complex containing a lens interchangeable with the world, located in the focal plane of the lens, a background emitter located behind the interchangeable world and provided with an actuating element, a control device, the output of which is connected to the actuating element of the background emitter, an additional processor temperature, the output of which is connected to the input of the control device, a device for measuring the temperature of the worlds, the output of which is connected to the first input of the processor temperature, a device for measuring the temperature difference between the background emitter and the world, the output of which is connected to the second input of the temperature processor, as well as the fact that the temperature measurement device of the worlds contains the first temperature sensor of the worlds located in the world and is the shoulder of the first bridge circuit, the outputs of which are connected to the inputs of the first differential amplifier, the output of which is the output of the device for measuring the temperature of the worlds, as well as the fact that the device for measuring the temperature difference between the background the teacher and the world contain a temperature sensor for the background radiator located in the background radiator, and a second world temperature sensor located in the world, which are the shoulders of the second bridge circuit, the outputs of which are connected to the inputs of the second differential amplifier, the output of which is the output of the device for measuring the temperature difference between the background emitter and the world, as well as the fact that the temperature processor contains a multi-channel analog-to-digital converter, the first input of which is the first input of the processor temperature, interface device, the input of which is connected to the output of a multi-channel analog-to-digital converter, a computer whose input-output bus is connected to the input-output bus of the interface device, a digital-to-analog converter, the input of which is connected to the output of the interface device, the third differential amplifier, the first input of which connected to the output of the digital-to-analog converter, the second to the second input of the multi-channel analog-to-digital converter and is the second input of the processor to the temperature Foot, and the output of the third differential amplifier is the output temperature of the processor, as well as the actuating element is in the form of an electronic solid-state cooler.
На фиг.1 представлены функциональная схема инфракрасного коллиматорного комплекса, на фиг.2 - функциональная схема процессора температурного.Figure 1 presents a functional diagram of an infrared collimator complex, figure 2 is a functional diagram of a temperature processor.
Инфракрасный коллиматорный комплекс (фиг.1) содержит объектив 1, сменную миру 2, расположенную в фокальной плоскости объектива 1, фоновый излучатель 3, расположенный за сменной мирой 2 и снабженный исполнительным элементом 4, устройство 5 управления, выход которого подключен к исполнительному элементу 4 фонового излучателя 3, процессор температурный 6, выход которого подключен к входу устройства 5 управления, устройство 7 измерения температуры миры 2, выход которого подключен к первому входу процессора температурного 6, устройство 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, выход которого подключен ко второму входу процессора температурного 6. В качестве исполнительного элемента 4 фонового излучателя 3 может быть использован электронный твердотельный охладитель, который в зависимости от полярности подаваемого на него напряжения может создавать как положительную, так и отрицательную разность температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2. На фиг.1 также показан исследуемый тепловизионный прибор 9.The infrared collimator complex (Fig. 1) contains a
Устройство 7 измерения температуры миры 2 (фиг.1) содержит первый датчик 10 температуры миры 2, размещенный в мире 2 и являющийся плечом первой мостовой схемы 11, выходы которой соединены с входами первого дифференциального усилителя 12, выход которого является выходом устройства 7 измерения температуры миры 2.The device 7 for measuring the temperature of the worlds 2 (Fig. 1) contains the first sensor 10 for the temperature of the worlds 2 located in the world 2 and is the shoulder of the first bridge circuit 11, the outputs of which are connected to the inputs of the first differential amplifier 12, the output of which is the output of the device 7 for measuring the temperature of the worlds 2.
Устройство 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 (фиг.1) содержит датчик 13 температуры фонового излучателя 3, размещенный в фоновом излучателе 3, и второй датчик 14 температуры миры 2, размещенный в мире 2, которые являются плечами второй мостовой схемы 15, выходы которой соединены с входами второго дифференциального усилителя 16, выход которого является выходом устройства 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2.The device 8 for measuring the temperature difference between the background emitter 3 and the world 2 (Fig. 1) contains a temperature sensor 13 of the background emitter 3 located in the background emitter 3, and a second temperature sensor 14 of the worlds 2 located in world 2, which are the shoulders of the second bridge circuit 15, the outputs of which are connected to the inputs of the second differential amplifier 16, the output of which is the output of the device 8 for measuring the temperature difference between the background emitter 3 and the world 2.
Функциональная схема процессора температурного 6 (фиг.2) содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь 17, первый вход которого является первым входом процессора температурного 6, устройство 18 сопряжения, вход которого подключен к выходу многоканального аналого-цифрового преобразователя 17, компьютер 19, шина ввода-вывода которого соединена с шиной ввода-вывода устройства 18 сопряжения, цифроаналоговый преобразователь 20, вход которого соединен с выходом устройства 18 сопряжения, третий дифференциальный усилитель 21, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 20, второй - со вторым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя 17 и является вторым входом процессора температурного 6, а выход третьего дифференциального усилителя 21 является выходом процессора температурного 6.Functional diagram of the processor temperature 6 (figure 2) contains a multi-channel analog-to-
Работает инфракрасный коллиматорный комплекс следующим образом.The infrared collimator complex operates as follows.
Участки в центральной части рабочей поверхности фонового излучателя 3, не закрытые сменной мирой 2 (которая может представлять собой, например, непрозрачную пластину, в центральной части которой есть ряд параллельных друг другу сквозных прорезей, ширина которых и интервал между ними равны и у каждой из сменных мир имеют свою величину, см. вид А фиг.1), расположенной в фокальной плоскости объектива 1, создают за счет определенного нагрева фонового излучателя 3 и того, что мира 2 имеет температуру, практически равную температуре окружающей среды, контрастный (с определенным уровнем контрастного излучения) поток инфракрасного излучения, который формируется объективом 1 и в виде контрастного коллимированного потока инфракрасного излучения поступает во входной зрачок исследуемого тепловизионного прибора 9. В тепловизионном приборе 9 контрастное ИК излучение преобразуется в яркостный контраст в видимой области спектра, величина которого пропорциональна уровню контрастного излучения.Areas in the central part of the working surface of the background emitter 3 that are not covered by the interchangeable world 2 (which can be, for example, an opaque plate, in the central part of which there are a number of through slots parallel to each other, the width of which and the interval between them are equal for each of the interchangeable the world has its own size, see view A of Fig. 1), located in the focal plane of the
Для поддержания заданного уровня контрастного излучения при изменении температуры окружающей среды необходимо соответствующим образом изменять разность температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2. Семейство зависимостей уровней контрастного излучения (в пределах всего рабочего диапазона уровней контрастного излучения) от температуры окружающей среды во всем рабочем диапазоне температур окружающей среды снимается при калибровке инфракрасного коллиматорного комплекса.To maintain a given level of contrast radiation when changing the ambient temperature, it is necessary to appropriately change the temperature difference between the background emitter 3 and world 2. The family of dependences of the levels of contrast radiation (within the entire working range of contrast radiation levels) on the ambient temperature in the entire working range of ambient temperatures medium is removed during calibration of the infrared collimator complex.
Эти зависимости снимаются для каждой из сменных мир 2, т.к. каждая из них имеет свои оптические характеристики (степень черноты и т.д.). Количество снимаемых характеристик (для каждой из сменных мир 2) выбирается таким, чтобы можно было (используя, например, метод линейной аппроксимации) с требуемой точностью определить значение разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, необходимое для создания любого (в пределах рабочего диапазона) уровня контрастного излучения при любой (в пределах рабочего диапазона) температуре окружающей среды.These dependencies are removed for each of the removable world 2, because each of them has its own optical characteristics (degree of blackness, etc.). The number of recorded characteristics (for each of the interchangeable worlds 2) is selected so that it is possible (using, for example, the linear approximation method) with the required accuracy to determine the value of the temperature difference between the background emitter 3 and world 2, which is necessary to create any (within the operating range ) the level of contrast radiation at any (within the operating range) ambient temperature.
При работе в режиме поддержания постоянного уровня контрастного излучения необходимо определить температуру окружающей среды, по ней, используя зависимости, полученные при калибровке, вычислить требуемое значение разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 и обеспечить поддержание этого значения. При изменении температуры окружающей среды необходимо каждый раз вновь вычислять требуемое значение разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 и поддерживать его.When working in the mode of maintaining a constant level of contrast radiation, it is necessary to determine the ambient temperature, using it, using the dependences obtained during calibration, calculate the required value of the temperature difference between the background emitter 3 and world 2 and ensure that this value is maintained. When the ambient temperature changes, it is necessary each time to re-calculate the required value of the temperature difference between the background emitter 3 and the world 2 and maintain it.
При работе в режиме изменения уровня контрастного излучения по заданному закону необходимо периодически (с частотой, обеспечивающей требуемую точность аппроксимации закона) вычислять требуемый в данный момент времени уровень контрастного излучения, определять температуру окружающей среды, затем, используя зависимости, полученные при калибровке, вычислять соответствующее значение разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, обеспечивать его поддержание.When working in the mode of changing the level of contrast radiation according to a given law, it is necessary to periodically (with a frequency providing the required accuracy of approximation of the law) calculate the level of contrast radiation required at a given time, determine the ambient temperature, then, using the dependences obtained during calibration, calculate the corresponding value temperature differences between the background emitter 3 and the world 2, to ensure its maintenance.
Для определения текущего фактического значения уровня контрастного излучения необходимо периодически (с частотой, обеспечивающей отслеживание уровня контрастного излучения с требуемой точностью) определять разность температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, температуру окружающей среды, затем, используя зависимости, полученные при калибровке, вычислять и индицировать текущее фактическое значение уровня контрастного излучения.To determine the current actual value of the level of contrast radiation, it is necessary to periodically (with a frequency that provides tracking the level of contrast radiation with the required accuracy) determine the temperature difference between the background emitter 3 and world 2, the ambient temperature, then, using the dependences obtained during calibration, calculate and display current actual value of the level of contrast radiation.
В рассматриваемом инфракрасном коллиматорном комплексе работа в режиме поддержания постоянного уровня контрастного излучения, в режиме изменения уровня контрастного излучения по заданному закону и определение текущего значения уровня контрастного излучения осуществляются автоматически.In the infrared collimator complex under consideration, work in the mode of maintaining a constant level of contrast radiation, in the mode of changing the level of contrast radiation according to a given law and determining the current value of the level of contrast radiation are carried out automatically.
Автоматическое поддержание постоянного уровня контрастного излучения, автоматическое изменение уровня контрастного излучения по заданному закону, автоматическое определение текущего фактического значения уровня контрастного излучения повышает точность поддержания уровня контрастного излучения (за счет быстрой и точной реакции на смену температуры окружающей среды), расширяет функциональные возможности инфракрасного коллиматорного комплекса и осуществляется следующим образом.Automatically maintaining a constant level of contrast radiation, automatically changing the level of contrast radiation according to a given law, automatically determining the current actual value of the level of contrast radiation increases the accuracy of maintaining the level of contrast radiation (due to the quick and accurate response to a change in ambient temperature), expands the functionality of the infrared collimator complex and is carried out as follows.
Сигнал с первого датчика 10 температуры миры 2, являющегося плечом первой мостовой схемы 11, усиливается первым дифференциальным усилителем 12 устройства 7 измерения температуры миры 2 и в виде напряжения, пропорционального температуре миры 2 и температуре окружающей среды, т.к. температура миры практически равна температуре окружающей среды, подается на первый вход многоканального аналого-цифрового преобразователя 17 процессора температурного 6 и далее в виде двоичного кода через устройство 18 сопряжения поступает в компьютер 19.The signal from the first temperature sensor 10 of the worlds 2, which is the shoulder of the first bridge circuit 11, is amplified by the first differential amplifier 12 of the device 7 for measuring the temperature of the worlds 2 and in the form of a voltage proportional to the temperature of the worlds 2 and the ambient temperature, because the temperature of the worlds is almost equal to the ambient temperature, is fed to the first input of a multi-channel analog-to-
Сигнал со второго датчика 14 температуры миры 2 и сигнал с датчика 13 температуры фонового излучателя 3 (датчики являются плечами второй мостовой схемы 15 устройства 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2) поступают на входы второго дифференциального усилителя 16. С его выхода напряжение, пропорциональное разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, подается на второй вход многоканального аналого-цифрового преобразователя 17 процессора температурного 6 и далее в виде двоичного кода через устройство 18 сопряжения поступает в компьютер 19.The signal from the second temperature sensor 14 of the worlds 2 and the signal from the temperature sensor 13 of the background emitter 3 (the sensors are the shoulders of the second bridge circuit 15 of the device 8 for measuring the temperature difference between the background emitter 3 and the world 2) are fed to the inputs of the second differential amplifier 16. From its output, the voltage proportional to the temperature difference between the background emitter 3 and the world 2, is fed to the second input of a multi-channel analog-to-
Предварительно в компьютер 19 вводятся данные калибровки инфракрасного коллиматорного комплекса и программа вычисления по известным значениям разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 и температуры окружающей среды (температуры миры 2) соответствующих им уровней контрастного излучения, а также программа вычисления по уровню контрастного излучения и температуре окружающей среды соответствующего им значения разности температуры между фоновым излучателем 3 и мирой 2.First, the calibration data of the infrared collimator complex and the calculation program for the known temperature difference between the background emitter 3 and world 2 and the ambient temperature (temperature of the world 2) of the corresponding levels of contrast radiation, as well as the program for calculating the level of contrast radiation and temperature, are entered into the
При работе в режиме поддержания постоянного уровня контрастного излучения оператор задает компьютеру 19 (используя его клавиатуру) требуемое значение уровня контрастного излучения и номер сменной миры, установленной в рабочее положение (в фокальной плоскости объектива 1). Компьютер 19, используя заложенные в него данные калибровки и соответствующие программы, определяет и выдает через устройство 18 сопряжения на вход цифроаналогового преобразователя 20 код, соответствующий требуемому значению уровня контрастного излучения. С выхода цифроаналогового преобразователя 20 напряжение, пропорциональное требуемому значению разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, поступает на первый вход третьего дифференциального усилителя 21, на второй вход которого подается с выхода устройства 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 напряжение, пропорциональное фактическому значению разности температур. С выхода третьего дифференциального усилителя 21 напряжение, пропорциональное разности между требуемой и фактической разностями температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, поступает через устройство управления 5, которое может быть выполнено, например, в виде усилителя мощности, на исполнительный элемент 4 фонового излучателя 3, чем обеспечивается отрицательная обратная связь, и, таким образом, поддержание требуемого значения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2.When working in the mode of maintaining a constant level of contrast radiation, the operator sets the computer 19 (using its keyboard) the required value of the level of contrast radiation and the number of interchangeable worlds installed in the working position (in the focal plane of the lens 1).
По сигналам с устройства 7 измерения температуры миры 2 и устройства 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, поступающим через устройство 18 сопряжения на компьютер 19, он определяет момент выхода на режим поддержания разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 (режим, когда разность температур не изменяется в течение определенного времени) и после этого вычисляет фактическое значение уровня контрастного излучения и сравнивает с требуемым (они могут отличаться из-за конечной величины усиления третьего дифференциального усилителя 21, воздействия окружающей среды, например обдува и т.д.). В случае отклонения, превышающего допустимую величину, компьютер 19 соответствующим образом корректирует код, выдаваемый им через устройство 18 сопряжения на вход цифроаналогового преобразователя 20, и вновь, после выхода на режим, вычисляет отклонение фактического уровня контрастного излучения от требуемого. В зависимости от величины отклонения компьютер 19 либо выдает (на входящем в его состав дисплее) сигнал готовности к работе, либо вновь повторяет операции по корректировке кода, выдаваемого им через устройство 18 сопряжения на вход цифроаналогового преобразователя 20, до тех пор, пока величина отклонения не будет меньше допустимого значения.According to the signals from the device 7 for measuring the temperature of the worlds 2 and the device 8 for measuring the temperature difference between the background radiator 3 and the world 2, coming through the
При работе в режиме изменения уровня контрастного излучения по заданному закону оператор задает компьютеру 19 требуемый закон изменения уровня контрастного излучения и номер установленной в рабочее положение сменной миры 2. В компьютер 19 поступает также с устройства 7 измерения температуры миры 2 (через многоканальный аналого-цифровой преобразователь 17 и устройство 18 сопряжения) информация о температуре миры 2. Используя эти данные и заложенные в него соответствующие программы, компьютер 19 вычисляет и выдает периодически через устройство 18 сопряжения на цифроаналоговый преобразователь 20 код, соответствующий требуемой в данный момент времени разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2, чем обеспечивается изменение уровня контрастного излучения по требуемому закону. Также через определенные интервалы времени компьютер 19 вычисляет по сигналам с устройства 7 измерения температуры миры 2 и устройства 8 измерения разности температур между фоновым излучателем 3 и мирой 2 текущее фактическое значение уровня контрастного излучения и индицирует его на входящем в его состав дисплее.When operating in the mode of changing the level of contrast radiation according to a given law, the operator sets the
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115592/28A RU2244950C1 (en) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | Infrared collimator complex |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115592/28A RU2244950C1 (en) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | Infrared collimator complex |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003115592A RU2003115592A (en) | 2004-11-27 |
| RU2244950C1 true RU2244950C1 (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003115592/28A RU2244950C1 (en) | 2003-05-26 | 2003-05-26 | Infrared collimator complex |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244950C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2305305C2 (en) * | 2005-10-24 | 2007-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Ir collimator set |
| RU2470335C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО "ГИПО") | Infrared collimator |
| RU2507494C2 (en) * | 2012-04-18 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт "ЦИКЛОН" | Target for tuning and determination of parameters of optical-electronic systems with matrix photodetecting devices and method of its usage |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2037849C1 (en) * | 1992-08-03 | 1995-06-19 | Александр Викторович Суетенко | Satellite laser range-finding system |
| RU2097938C1 (en) * | 1994-01-27 | 1997-11-27 | Государственное предприятие "Научно-производственное объединение "Орион" | Heat detector |
| RU29155U1 (en) * | 2002-11-18 | 2003-04-27 | ФГУП НПО "Государственный институт прикладной оптики" | Infrared collimator |
-
2003
- 2003-05-26 RU RU2003115592/28A patent/RU2244950C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2037849C1 (en) * | 1992-08-03 | 1995-06-19 | Александр Викторович Суетенко | Satellite laser range-finding system |
| RU2097938C1 (en) * | 1994-01-27 | 1997-11-27 | Государственное предприятие "Научно-производственное объединение "Орион" | Heat detector |
| RU29155U1 (en) * | 2002-11-18 | 2003-04-27 | ФГУП НПО "Государственный институт прикладной оптики" | Infrared collimator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЛОЙД Д., Системы тепловидения, М., 1978. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2305305C2 (en) * | 2005-10-24 | 2007-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Ir collimator set |
| RU2470335C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО "ГИПО") | Infrared collimator |
| RU2507494C2 (en) * | 2012-04-18 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт "ЦИКЛОН" | Target for tuning and determination of parameters of optical-electronic systems with matrix photodetecting devices and method of its usage |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yu et al. | Virtual in-situ calibration method in building systems | |
| US9091602B2 (en) | Quantum theory correction method and system for improving accuracy of temperature measurement of radiation thermometer | |
| CN109990712B (en) | Online calibration method for width gauge | |
| CN201993202U (en) | Calibrating device for pressure sensor or transmitter | |
| CN106767933A (en) | The measuring system of depth camera error, measuring method, evaluation method and compensation method | |
| CN1185831A (en) | How to calibrate a radiation thermometer | |
| CN206057424U (en) | A kind of current measuring device | |
| CN109580033A (en) | A kind of concrete dam distributed optical fiber temperature measurement data error compensation method | |
| CN109612607A (en) | A kind of temperature sensor reaction speed test method | |
| CN113483723A (en) | Passive excitation-based bridge structure strain monitoring system online calibration method | |
| Shinder et al. | Improvements to NIST׳ S air speed calibration service | |
| CN106092375A (en) | The method of calibration of airborne equipment surface temperature sensor and tester | |
| Pugh et al. | Automatic gauge block measurement using multiple wavelength interferometry | |
| CN111693083B (en) | Online temperature and humidity instrument in-situ calibration method | |
| RU2244950C1 (en) | Infrared collimator complex | |
| RU32614U1 (en) | Infrared collimator complex | |
| CN106323514A (en) | Transparent material stress measuring device based on IPS-DGS method | |
| CN112595440B (en) | Spectrum calibration method for optical fiber thermometer | |
| Salahinejad et al. | Uncertainty measurement of weighing results from an electronic analytical balance | |
| Jakštas et al. | Investigation of calibration facilities of precision line scales | |
| CN116046182A (en) | A Spectroradiometer Absolute Radiation Calibration Device Based on High Temperature Blackbody | |
| RU29155U1 (en) | Infrared collimator | |
| RU2549331C1 (en) | Infrared collimator complex | |
| Shukla et al. | Errors and Uncertainties in Calibration | |
| CN114325291A (en) | Temperature monitoring device and monitoring method for chip test |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111031 |