Информационно-измерительная система с оптическим преобразователем для контроля температуры объектов

• Автор: Фаррахов, Рузиль Галиевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ И

МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР

1Л Сопоставительная оценка известных методов и средств измерения температуры

1.2 Специфика контактных измерений температуры

1.3 Физические основы построения ОПТ

1.4 Классификация ОПТ

1.5 Классификация принципов построения ОПТ

1.5.1 Преобразование электромагнитной энергии в аналоговый электрический сигнал

1.5.2 Преобразование электромагнитной энергии в цифровой электрический сигнал

1.5.3 Построение на базе микроконтроллера

1.5.4 Использование оптического волокна для передачи излучения

от источника к приемнику
1.5.5 Использование эталонного источника излучения, с переменной интенсивностью излучения
1.5.6 Использование эталонного источника излучения, с постоянной интенсивностью излучения
Выводы по главе
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
2.1 Физическая модель ОПТ
2.2 Математическая модель ОПТ
2.2.1 Распространение электромагнитных волн в веществе
2.2.2 Геометрические параметры ОПТ
2.2.3 Движение электромагнитной волны в оптической
системе ОПТ

2.2.4 Ослабление оптического излучения в атмосфере и
волоконном световоде
2.2.4.1 Оптические потери в атмосфере
2.2.4.2 Оптические потери в волоконном световоде
2.3 Обоснование выбора эффективной длины волны
2.4 Чувствительность ОПТ
2.5 Оптическое разрешение ОПТ
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОПТ
3.1. Точность ОБИУТ и методы ее нормирования
3.2 Классификация погрешностей ОПТ
3.3 Методические источники основной погрешности ОПТ
3.3.1 Влияние спектрального коэффициента излучения
объекта
3.3.2 Влияние поглощения и пропускания атмосферы, элементов оптической системы и СВ
3.3.3 Влияние сторонних источников излучения
3.4 Инструментальные источники основной
погрешности
3.4.1 Погрешность градуировочных средств
3.4.2 Нестабильность коэффициента передачи схемы
3.5 Внутренние источники дополнительной погрешности ОПТ
3.5.1 Питание от источников вторичного электропитания
3.5.2 Питание измерительной цепи от автономного источника
3.6 Внешние источники дополнительной погрешности ОПТ
3.6.1 Погрешность фотоприемника, вызванная изменением температуры окружающей среды
3.6.2 Влияние внешнего электромагнитного поля
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ,

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, НОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ОПТ
4.1. Описание экспериментальной установки, анализ структурных элементов
4.2 Методика проведения эксперимента, обработка результатов
4.3 Основы проектирования ОПТ
4.4 Новые конструкции ОПТ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Решения уравнения (2.5) хорошо известны и для одной из компонент вектора Е могут быть записаны в виде [19,50]
Е, = аехруй>(/-Л^/с), (2.6)
где со=2кс/Х - круговая частота колебаний с длиной волны X и периодом Т=Х/с, N — комплексный показатель преломления среды, с - скорость света.
Согласно электромагнитной теории света, Е и Н колеблются в фазе во взаимно перпендикулярных плоскостях. Следовательно, оптические явления можно рассмотреть, анализируя только свойства вектора напряженности
электрического поля Е (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Вектор напряженности электрического поля идеальной плоской монохроматической волны
Используя уравнение распространения (2.5) вектора Е, имеем