Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Оптикалық торап – жарық сәулесін үзіліс-үзіліспен тоқтатып тұратын құрылғы. Оның үш түрі бар: өзгермелі жиілікті айналмалы дискілі тораптар, тұрақты жиілікті камертонды тораптар және оптикалық жалюзилер. Айналмалы дискілі торапты 1849 жылы Гипполит Физо жарық жылдамдығын астрономиялық емес алғашқы рет өлшеу үшін пайдаланған.
An optical chopper is a device which periodically interrupts a light beam. Three types are available: variable frequency rotating disc choppers, fixed frequency tuning fork choppers, and optical shutters. A rotating disc chopper was famously used in 1849 by Hippolyte Fizeau in the first non astronomical measurement of the speed of light.
Ғылыми зертханаларда қолдану
Оптикалық кескіштер, әдетте айналатын дискілі механикалық жалюзилер, ғылыми зертханаларда құлыптағыш күшейткіштермен бірге кеңінен қолданылады. Кескіш жарық сәулесінің қарқындылығын модуляциялау үшін пайдаланылады, ал құлыптағыш күшейткіш сигнал мен шу арақатынасын жақсарту үшін қолданылады. Тиімді болу үшін оптикалық кескіштің тұрақты айналу жылдамдығы болуы керек. Егер 1/f шуы басты проблема болса, мүмкін болатын ең жоғары кесу жиілігін таңдау қажет. Бұл мотордың жылдамдығымен және айналатын дискідегі ойықтар санымен шектеледі, ал бұл өз кезегінде дискінің радиусымен және сәуленің диаметрімен шектеледі.
Optical choppers, usually rotating disc mechanical shutters, are widely used in science labs in combination with lock in amplifiers. The chopper is used to modulate the intensity of a light beam, and a lock in amplifier is used to improve the signal to noise ratio. To be effective, an optical chopper should have a stable rotating speed. In cases where the 1/f noise is the main problem, one would like to select the maximum chopping frequency possible. This is limited by the motor speed and the number of slots in the rotating disc, which is, in turn, limited by the disc radius and the beam diameter.
Бағыттау жүйелерінде пайдалану
Вертолеттер ракеталарды басқарудың алғашқы жүйелерінде кеңінен қолданылды және осы рөлде кейде "ретикул іздеушілер" деп аталады. Ең алғашқы қолданылулары әуеден әуеге зымырандарда болды. Инфрақызыл сәулелерге сезімтал фотоэлемент синхронды мотормен қоздырылатын вертолеттің артына орналастырылған. Вертолет айналғанда, ол фотоэлементтің нысана ұшақты көруіне кедергі келтіріп, бірнеше импульс тудырады. Бұл сигнал синусоидальды шығыс жасау үшін тегістеледі, содан кейін ол моторды басқаратын сигналмен салыстырылады. Бұл екі сигналдың фазалық айырмашылығы мотор сигналының белгілі бір нүктесіне қатысты нысананың бұрышын көрсетеді. Сигналды екі түрлі нүктеде алу арқылы тікелей X және Y қателік сигналдары жасалады, олар зымыранның ұшуын басқаруға мүмкіндік береді. Осы негізгі жүйе басқа да көптеген қолдану салаларында пайдаланылды. Алғашқы құрлық аралық баллистикалық зымырандар (ҚАБЗ) атмосферадан жоғары көтерілген бір немесе бірнеше жұлдызға қатысты бұрыштарды өлшеу арқылы дәлдікті арттыру үшін жұлдызды бақылаушы құруға арналған кішкентай көрінетін жарық телескопына қосылған ұқсас вертолет жүйесін қолданды. Танкке қарсы зымырандар ракетаның шағылысын қадағалайтын, X және Y қателік сигналдарын пайдаланып, ракетаны оператордың бақылау телескопының көру сызығына бағыттайтын ұшыру құралындағы инфрақызыл фотоэлементтерді қолданды. Бұл жүйелер қазіргі заманғы қаруларда қолданылмайды, себебі олар көбінесе әлдеқайда көп ақпарат беретін бейнелеу жүйелерімен алмастырылды.
Choppers were widely used in early missile guidance systems, and in this role are sometimes known as "reticle seekers". The earliest uses were on air to air missiles. A photocell sensitive to infrared light is positioned behind a chopper driven by a synchronous motor. As the chopper rotates, it periodically blocks the photocell's view of the target aircraft, creating a series of pulses of output. This signal is then smoothed to make a sinusoidal output which is then compared to the signal driving the motor. The difference in phase between these two signals reveals the angle of the target compared to a given point in the motor signal. Sampling the signal at two different points directly produces X and Y error signals that can drive the missile's flight controls. The same basic system has been used in a number of other roles. Early ICBMs used a similar chopper system connected to a small visible light telescope to produce a star tracker that was used to improve accuracy by measuring the angles to one or more stars once they climbed above the atmosphere. Anti tank missiles used an infrared photocell on the launcher that tracked a flare on the missile, using the X and Y error signals to drive the missile into the line of sight of the operator's aiming telescope. These systems are no longer in use in modern weapons, as they have generally been replaced by imaging systems that provide much more information.
Мысалдар
Оптикалық инкременттік бұрылмалы кодтаушылар – бұл түрлі шоперлер. Олар көптеген өнеркәсіптік машиналарда қолданылады. Кейбір ерте антиблокировкалық тежегіш жүйелер дөңгелек жылдамдығын сезгіш ретінде бұрылмалы кодтаушыларды пайдаланған. 20 ғасырдың соңында оптомеханикалық компьютерлік тышқандар X және Y координаталарын өлшеу үшін екі кодтаушыны қолданды. Оптикалық сызықтық кодтаушылар да бар. ЖК экраны бар телевизорлар экрандағы пикселдердің түсін басқару үшін қызыл, жасыл немесе көк сүзгілермен жұптастырылған миллиондаған ЖК жалюзилерді пайдаланады. Фильм камералары фильмнің жеке кадрларын түсіру үшін оптикалық затворды қолданады. Фильм проекторлары киноэкранында қозғалыс иллюзиясын жасау үшін фильм кадрларымен синхронды оптикалық затворды қолданады. Сұйық кристалды жапқыштар синхронды дисплеймен бірге үш өлшемді бейне иллюзиясын жасау үшін қолданылады. Теңізде және әуежайларда жарық сигналдары қолмен басқарылатын жалюзі бар сигнал шамдары арқылы жіберіледі.
Optical incremental rotary encoders are a form of choppers. These are used in many industrial machines. Some early anti lock braking systems used rotary encoders for wheel speed sensors. Late 20th century opto mechanical computer mice used two encoders for X Y position measurement. Optical linear encoders also exist. LCD televisions use millions of LCD shutters paired with red, green or blue filters to control the color of the pixels on the screen. Movie cameras use an optical shutter to record individual frames of the movie. Movie projectors use an optical shutter synchronized with the movie frames to produce the effect of apparent motion on the movie screen. Liquid crystal shutter glasses are used in conjunction with a synchronized display screen to create the illusion of a three dimensional image. Light signals are sent at sea and at airports using a signal lamp with a hand operated shutter.