автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка устройства определения гидростатического давления для глубоководных аппаратов на основе фазового метода регистрации сигнала в оптоэлектронных преобразователях

кандидата технических наук
Михайлов, Борис Викторович
город
Санкт-Петербург
год
1997
специальность ВАК РФ
05.12.13
Автореферат по радиотехнике и связи на тему «Разработка устройства определения гидростатического давления для глубоководных аппаратов на основе фазового метода регистрации сигнала в оптоэлектронных преобразователях»

Автореферат диссертации по теме "Разработка устройства определения гидростатического давления для глубоководных аппаратов на основе фазового метода регистрации сигнала в оптоэлектронных преобразователях"

р г Г л ц ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ' ' «ДАЛЬНЯЯ СВЯЗЬ»

,0

О ¡И V-

^ На правах рукописи

Михайлов Борис Викторович

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНЫХ АППАРАТОВ НА ОСНОВЕ ФАЗОВОГО МЕТОДА РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛА В ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ

Специальность 05.12.13 - Системы и устройства

радиотехники и связи 05.12.20 - Оптические системы локации, связи и обработки информации

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1997

Работа выполнена на Государственном предприятии «Дальняя связь».

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Д.Ф.Тартаковский

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Ю.И.Яременко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Н.Н.Прокопович

Ведущая организация: в/ч 10729.

часов на заседании диссертационного Совета К1050801 на Государственном предприятии «Дальняя связь» по адресу: 197046, Санкт-Петербург, Петроградская наб., 34, конференцзал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГП «Дальняя связь».

Защита состоится

1998 года в ;

Автореферат разослан «

1998 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Давление является одним из существенных параметров в таких областях науки и техники, как термодинамика, аэродинамика, акустика, гидростатика, геофизика, биофизика и т.д. Оно выступает как важный параметр систем контроля и управления как автоматизированных производственных процессов, так и управляемых оператором. Во всех устройствах определения давления первичным звеном являются преобразователи (датчики) давления. Именно они поставляют информацию о давлении окружающей среды (сжатого воздуха, газа, пара, масла, воды). 1

Широкий спектр потребностей (каждый датчик должен наилучшим образом соответствовать поставленной задаче) привел к большому разнообразию применяемых преобразователей. Это разнообразие связано также и с тем, что величина измеряемых давлений охватывает очень протяженную область значений - от глубокого вакуума до сверхвысоких давлений. Специфической с этой точки зрения областью применения датчиков давления является их использование в приборах для определения глубины погружения глубоководных аппаратов. Развитие подводного флота, как в военных, так и исследовательских целях, требовало создание все новых систем, обеспечивающих жизнеспособность глубоководного аппарата. Используемые в подобной практике датчики должны обладать большим динамическим диапазоном измерения, малой погрешностью, низкими значениями порога чувствительности, сохранять свои параметры в условиях сильных электромагнитных помех, воздействий вибрации, тряски и перепадов температуры. Применение с этой целью традиционных методов и средств измерения давления требует использования целого набора первичных преобразователей. Такая реализация измерительной системы становится неприемлемой при ее использовании на каких-либо автономных объектах (таких, как глубоководные аппараты), ограниченных как энергопотреблением, так и возможностью размещения большого количества измерительного оборудования. Таким образом, ограниченный динамический диапазон измерения, нелинейность характеристики преобразования, температурная зависимость выходного сигнала, наличие механической и кондуктивной связи ме-

жду чувствительным элементом и регистрирующей часгыо существенно ограничивает область применения традиционных датчиков.

Эти проблемы принуждают искать альтернативные пути построения преобразователей давления.

Успехи в области развития элементной базы оптоэлектропики, прежде всего, создание надежных, экономичных, малошумящнх источников оптического излучения, развитие волоконной оптики позволило создать целый класс оптоэлектропных и волоконно-оптических датчиков. Они оказываются конкурентноспособными в случаях работы в условиях сильных электромагнитных полей, в агрессивных и взрывоопасных средах, легко интегрируются в информационно-измерительные системы.

В то же время, несмотря на достигнутые успехи в области исследования и создания оптоэлектропных и волоконно-оптических преобразователей и приборов на их основе, существует ряд актуальных задач, требующих своего решения.

Целью работы является выбор принципа построения и исследование преобразователя гидростатического давления для создания на его основе измерителя высоких давлений с большим диапазоном измерения (от 0,005 до 65 МПа), малой погрешностью (не хуже 0,2%), конкурирующий с традиционно применяемыми датчиками.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Выполнить анализ существующих традиционных и оптоэлектропных датчиков давления;

2. Обосновать выбор принципа построения и выполнить теоретический расчет оптической схемы и основных характеристик преобразователя давления;

3. Выполнить теоретическую оценку влияния воздействующих факторов на метрологические характеристики преобразователя;

4. Создать радиоэлектронное устройство, обеспечивающее реализацию разработанных алгоритмов регистрации и обработки сигнала и исследовать характеристики измерителя давления, построенного на основе оптоэлектронного преобразователя.

Методы исследования. При работе над диссертацией были использованы матричные методы Джонса и Мюллера, позволяющие в компактной форме рассчитывать поляризационные эффекты, возни-

кающие в многокомпонентных оптических системах, методы математической статистики и теории вероятностей.

Экспериментальная часть диссертационной работы была выполнена на основе методов поляризационных измерений, эллнпсометрин и радиотехнических измерений.

Научная новизна. 1. В диссертационной работе предложен принцип построения оптической схемы преобразователя физических полей поляриметрического типа, использующий фазовый метод измерения сигнала, позволяющий улучшить метрологические характеристики созданных на его основе устройств.

2. С целью уменьшения влияния температуры на параметры преобразователя проведена оптимизация оптической схемы традиционных поляриметрических датчиков. Выявлена оптимальная ориентация пластинки Л/4 в оптической схеме преобразователя давления.

3. Разработан алгоритм измерения фазы сигнала в оптоэлектрон-ных преобразователях данного типа, отличающийся простотой и эффективностью.

4. Получено теоретическое выражение порога чувствительности поляриметрического преобразователя при фазовом методе измерения сигнала.

Практическая ценность работы заключается в следующих полученных результатах:

1. Предложен метод для построения широкого ряда оптоэлектрон-ных и волоконно-оптических преобразователей физических полей (электрическое и магнитное поле, температура, давление и т.д.), а также для исследования поверхностей VI границ раздела различных сред методами эллипсометрии.

2. На основании теоретических и экспериментальных результатов разработаны и исследованы опытные образцы радиотехнического устройства измерения гидростатического давления для глубоководных аппаратов, удовлетворяющие поставленным требованиям.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

III Всесоюзной конференции «Применение лазеров в технологии и системах передачи и обработки информации» (Таллин, 1987 г.);

У Всесоюзной конференции «Волоконно-оптические системы передачи» (Москва, 1988г.);

Международной конференции 18РОС-91 (Санкт-Петербург, 1991 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 10 работах, в том числе одном авторском свидетельстве.

Научные результаты и основные положения, выносимые на защиту.

1. В оптоэлектронных преобразователях физических полей поляриметрического типа в случае вращения плоскости поляризации света на входе преобразователя с циклической частотой П/2, фазовый сдвиг (р, возникающий н чувствительном элементе между двумя ортогонально поляризованными световыми колебаниями под действием измеряемого сигнала, будет одновременно являться фазой гармонического колебания с частотой О.

2. Порог чувствительности оптоэлектронного преобразователя поляриметрического типа при фазовом методе измерения сигнала можно представить как функцию арктангенса, аргумент которого пропорционален результирующей спектральной плотности относительного шума источника излучения и дробового шума фотоприемника.

3. При использовании фазового метода измерения сигнала в оптоэлектронных преобразователях поляриметрического типа целесообразно для определения фазы использовать алгоритм цифровой обработки измерительного сигнала, что обеспечивает необходимую точность, простоту реализации, высокую помехоустойчивость электронных устройств, выполняющих данный алгоритм.

4. Принцип построения оптоэлектронного измерителя гидростатического давления.

рбъем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 131 странице, содержит 33 рисунка и 5 таблиц, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 109 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной темы, сформулирована постановка задачи, изложены выносимые на защиту положения, приведены сведения об апробации результатов.

В первой главе рассматриваются принципы построения измерителей давления на основе традиционных, оптоэлектронных и волоконно-оптических преобразователей. Анализ работ по их созданию позволяет сделать вывод о ряде преимуществ последних. Это - воз-

можпость передачи сигнала на большие расстояния, устойчивость к электромагнитным помехам и радиационным воздействиям, электрическая и химическая пассивность, термическая стабильность и коррозийная стойкость.

В свою очередь, среди разнообразия волоконно-оптических датчиков (ВОД) давления следует отметить несомненные преимущества фазовых датчиков и датчиков поляриметрического типа на основе фотоупругих материалов.

Однако, фазовые ВОД являются весьма сложными оптическими преобразователями, практическая реализация которых сдерживается высокими требованиями к оптическим элементам этих устройств: од-номодовым сохраняющим поляризацию оптическим волокнам (ОВ), волоконным оптическим ответвителям, оптическим изоляторам, низ-кошумящим одномодовым одночастотным лазерным диодам. Последние накладывают серьезные ограничения на работу схемы фазовых датчиков. Сюда же следует отнести довольно сложную электронную схему обработки оптического сигнала датчика и высокое энергопотребление.

Таким образом, создание фазового датчика с линейной зависимостью выходного сигнала в широком диапазоне измерений, позволяющего измерять высокие давления (до 100 МПа) с малой погрешностью, представляется весьма сложной задачей.

Поляриметрические датчики давления на основе фотоупругнх материалов помимо малой температурной зависимости коэффициента преобразования чувствительного элемента, привлекают простотой оптической схемы, возможностью использовать в качестве источников излучения малошумящих, экономичных и надежных светоизлу-чающих диодов, работающих в ближнем ИК диапазоне (0,76 - 1,3 мкм). Именно этому диапазону соответствуют наиболее доступные излучатели (светодиоды) и фотоприемники.

Потенциальные возможности оптоэлектронных и волоконно-оптических датчиков давления поляриметрического типа полностью не реализованы. Есть все предпосылки для создания таких датчиков с большим динамическим диапазоном измерения, линейной характеристикой преобразования, малой погрешностью измерения и в то же время отличающихся экономичностью, надежностью и простотой оптической схемы.

Во второй главе рассмотрен принцип построения оптоэлск-тронного преобразователя давления поляриметрического типа, содержащего поляризатор, фазовую пластинку А/4, чувствительный элемент, анализатор. Для того, чтобы получить выражение интенсивности света на выходе преобразователя, использовался формализм матриц Мюллера.

Результат вычислений дает следующее соотношение:

/' = (I/ 4){l + cos2a{cos2(0-а) - (\ - coscp) х

х sin2 2 у cos2(e-a)-(\/2) smAysin2(a + #;]}- (1) - sin 2y sin (psin 2(a - в j\,

где в, а и у, соответственно, углы поворота осей поляризатора, пластинки Л/4 и чувствительного элемента по отношению к оси X. При 7*=/г/4, а= О (быстрая ось фазовой пластинки совпадает с направлением пропускания анализатора) выражение (1) приобретает вид:

Г = (I/A)[\ + cos(2e-(p)\ (2)

Показано, что в случае вращения плоскости поляризации света на входе преобразователя с циклической частотой /3/2, фазовый сдвиг ср, возникающий в чувствительном элементе между двумя ортогонально поляризованными световыми колебаниями под действием измеряемого сигнала, будет одновременно являться фазой гармонического низкочастотного колебания с частотой Í2\

IÍ=(I/4)cos(nt-(p). (3)

В случае линейного закона изменения фазового сдвига <р под действием измеряемого сигнала мы получаем возможность фазового метода измерения сигнала в диапазоне измерения фаз Q<,q>ü2n рад. С учетом периодичности теоретический динамический диапазон расширяется до бесконечности. Данный метод детектирования сигнала позволяет исключить влияние вариаций интенсивности света на входе фотоприемника, а также температурную зависимость токовой чувствительности последнего на результаты измерения.

Данный метод является универсальным для построения преобразователей физических полей (электрическое и магнитное поля, тем-

пература, давление и т.д.), а также исследования поверхностен и границ раздела различных сред методами эллипсометрии.

В случае использования оптоэлектронного преобразователя возможно применять для вращения плоскости поляризации света поляризатор, приводимый в движение миниатюрным электромотором. При построении волоконно-оптического преобразователя, когда необходима полная электрическая разнязкп датчика и устройства обработки информации, низкочастотное вращение плоскости поляризации света было получено с помощью трех некогерентных источников света, формирующих три соосных коллимированных пучка, плоскости поляризации света в которых ориентированы под углом 2тг/3 рад по отношению друг к другу.1 Интенсивности света источников промодули-рованы гармоническими колебаниями частоты П, сдвинутыми между собой по фазе на 2;г/3 рад. Результатом суммирования для переменной составляющей на выходе преобразователя будет выражение, аналогичное (3).

В этой же главе приведена оценка влияния качества оптических элементов на характеристики преобразователя.

Показано, что к нелинейности преобразователя и росту относительной погрешности измерения приводят только неточности в изготовлении фазовой пластинки Я/4. Наиболее приемлемые нелинейность выходного сигнала (0,06%) и относительная погрешность получаются при использовании фазовой пластинки с отличием от идеальной не более, чем на 2°. В этом случае относительная погрешность измерения не выйдет за пределы 0,05%.

В третьей главе рассматривается влияние воздействующих факторов на метрологические характеристики преобразователя давления.

Показано, что изменение окружающей температуры приводит, прежде всего, к изменению параметров светодиода и фазовой пластинки А/4, что приводит к дополнительной погрешности измерения.

С целью компенсации влияния температуры на длину волны излучателя предложено использование узкополосного оптического фильтра. Выполненные в работе расчеты показали, что оптимальным для использования в устройстве можно считать фильтр полушириной 5нм. При этом потери составят -7,7 дБ, а дополнительная погреш-

ность измерения давления в температурном диапазоне ±30 °С -±0,06%.

Влияние температуры на параметры фазовой пластины, а, следовательно, и на погрешность измерения давления оценивалась при рассмотрении двух случаев ориентации фазовой пластинки по отношению к осям чувствительного элемента: оси пластинки Л./4 и чувствительного элемента (ЧЭ) соштдают либо находятся под углом к/А но отношению друг к другу. Проведенный с помощью матриц Джонса расчет оптических схем позволил получить следующие выражения для интенсивностей света 1„ и для обоих случаев;

где у„ - температурная зависимость фазового сдвига пластины А/4.

Очевидно, что при ориентации фазовой пластинки под углом я/4 к осям ЧЭ влияние температуры на выходной сигнал будет минимальным. Проведенные далее расчеты показали, что в случае использования в оптической схеме фазовой пластинки нулевого порядка дополнительная относительная погрешность измерения давления не превысит 0,01% во всем диапазоне рабочих температур.

Основной из характеристик преобразователя давления является порог чувствительности (порог реагирования).

Показано, что для оптоэлектронного преобразователя поляриметрического типа при фазовом методе измерения сигнала порог чувствительности можно представить как функцию арктангенса, аргумент которого пропорционален результирующей спектральной плотности относительного шума источника излучения и дробового шума фотоприемника. Проведенный анализ показал, что в случае, когда спектральная плотность относительного шума (RIN) составляла -60 + -80 дБ/Гц, определяющим в ограничении порога чувствительности является амплитудный шум источника. При более низких значениях RIN (-100 + -120 дБ/Гц), при малых уровнях мощности излучения, падающего на фотоприемник (менее -39 дБм (для RIN -100 дБ/Гц) и менее -32 дБм (для RIN -120 дБ/Гц)) ограничивающим порог чувствительности преобразователя является дробовый шум. При использо-

(4)

1

паиии реального источника излучения RIN и области инфраиизких частот составляет -80 дБ/Гц. Это соответствует порогу чувствительности 1400 Па.

Линейность выходной характеристики преобразователя давления при использовании трехкомпонентного источника света будет определяться точностью поддержания интенсивностей у каждого из излучателей. Проведенные расчеты показали, что достаточно высокую степень линейности выходной характеристики поляриметрического преобразователя, лежащую в пределах ±0,35%, можно получить при у= 0,5%, а при точности поддержания амплитудных значений интенсивности у= 0,1%, нелинейность во всем динамическом диапазоне измерения не превысит ±0,06%.

В четвертой главе приведены данные экспериментальной проверки полученных ранее результатов. С помощью лабораторной установки была проверена линейность выходной характеристики оптоэлектронного преобразователя давления. Экспериментальные данные показали, что нелинейность преобразователя во • идем диапазоне измерения лежит в пределах ±0,08%. Отличие от теоретически рассчитанной величины может быть вызвано как неточностью поддержания соотношения амплитуд трех источников излучения, так и неидеальностыо используемой фазовой пластинки (анализ влияния этих факторов проводился во 2 и 3 главах).

Для оценки порога чувствительности преобразователя были рассмотрены факторы, влияющие на его значение. Наибольший вклад в шумовой фон датчика, особенно в диапазоне инфраиизких частот, дают шумы источника света. В диссертационной работе приведены данные исследования шумов He-Ne лазера, полупроводниковых лазерных диодов и светодиодов. Анализировался спектральный диапазон с начальной частотой 2 Гц. Типичная зависимость амплитудного шума светодиода от частоты показывает, что на частотах единиц герц он имеет сравнительно низкий уровень шума (-132 дБ/Гц при /=2 Гц). Причем, с увеличением тока накачки светодиода относительный шум, который и определяет минимальный детектируемый сигнал, падает. Следовательно, само ло себе использование светодиода в качестве источника излучения улучшает порог чувствительности оптоэлектронного датчика. Определение порога чувствитель на реальном устройстве показало значение 0,02 град, что соответствует 3600 Па.

Учитывая, что применение традиционного построения фазового детектора для обработки сигнала измерительной информации с требуемыми разрешением и погрешностью связано с большим схемотехническим усложнением, в работе предлагается алгоритм обработки сигнала. Показано, что при использовании фазового метода измерения сигнала в оптоэлектронных преобразователях поляриметрического типа целесообразно для определения фазы использовать метод измерения амплитуд напряжений и каждой из стуиопсй пыходиого сигнала с последующей цифровой обработкой, что обеспечивает необходимую точность, простоту реализации, высокую помехоустойчивость электронных устройств, выполняющих данный алгоритм.

Сигнал измерительной информации, поступающий из преобразователя в блок обработки, проходит двойное преобразование: сначала вычисляется фазовый сдвиг, возникающий в чувствительном элементе, а затем величина гидростатического давления.

В процессе измерения исходная информация поступает на вход приемного тракта с преобразователя давления в виде периодического электрического сигнала. При этом давление преобразуется в сдвиг фазы первой гармоники этого сигнала.

Измерительный сигнал представляет собой сумму трех положительных периодических импульсов (меандров), сдвинутых друг относительно друга на 2ят/3. Амплитуда этих импульсов содержит информацию об измеряемом сдвиге фаз.

Результирующий импульсный сигнал состоит из шести ступеней длительностью Г/б, где Т - период измерительного сигнала. Определение фазового сдвига в диапазоне 0 - 2/г требует измерения напряжений, по крайней мере, двух ступеней. Для наилучшего использования разрядной сетки АЦП целесообразно измерять напряжение в тех ступенях, где сигнал может быть максимально высоким, т.е. С//, 1/3 и и}. Для оптимального использования разрядности процессора при вычислениях необходимо использовать результаты измерений всех этих трех напряжений.

Поскольку стабильность напряжений 1)а и ивм недостаточно высо-хв, то влияние их нестабильности на результаты вычислений целесообразно исключить, Это может быть достигнуто при использовании алгоритма, описанного ниже.

Вычисление фазового сдвига происходит в несколько этапов.

1). Находится величина постоянной составляющей измерительного сигнала по формуле

Uc = UCM + 2U0 = (Ul + UJ + U¡)/3, (5)

при этом учитывается тот факт, что

\Ja[cos(<p+?i/3)+cos(<p7rf3)+cos(ip+x)]=Q.

2). Вычисляются переменные составляющие измерительного сигнала У и Уг, Уз следующим образом:

V¡=Ul-Ue = Ua cosftp + я/3)

V2 = U3-UC = ио cos(<p-я/3) (6)

У3 = и,-ис = иосо5(<р + я).

3). Определяются минимальное и максимальное по модулю напряжение из условий

1 \ГЦ°чпах(ПП.\Г>\)-

4). Вычисляется значение к = Vmm/Vmax.

5). Искомый фазовый сдвиг определяется по значению ктах и находится по формуле:

(рй=агс^(\ + 2к)/Щ (8)

Методика определения составлена таким образом, чтобы использовался интервал к [-0,5; 0], где функция <Ро~Ак) достаточно линейна, что облегчает использование таблиц во внешней памяти процессора. В этом интервале к значение <р0 применяется в пределах от нуля до л/6.

Для измерения фазового сдвига с необходимой чувствительностью (<0,03°) необходимо было иметь динамический диапазон сигнала не хуже 70 дБ против реальных 50 дБ. С целью расширения диапазона была проведена фильтрация сигнала с помощью однородного нерекурсивного фильтра, при этом все составляющие сетевой помехи, а также высокочастотные наводки и шумы подавлялись с затуханием не менее 20 дБ.

IIa основании полученных и iсореiической части фсбонипий к он-тоэлектро/шому преобразователю был разработан и исследован измеритель гидростатического давления для работы в диапазоне 0,005 -65МПа. Он состоит из блока онтоэлектронного преобразователя и блока обработки измерительной информации. В ходе определения погрешности прибора в диапазоне 0,005-1 МПа среднеквадратическое отклонение при «=30 не превысило 5 кПа, а в диапазоне 1-65 МПа -0,2% от верхнего предела измерения. Полученные результаты подтвердили высокие метрологические характеристики прибора.

В заключении сформулированы основные результаты работы:

1. Предложен новый принцип построения онтоэлектронного преобразователя давления' поляриметрического типа. Показано, что в случае вращения плоскости поляризации света на входе преобразователя с циклической частотой QU, фазовый сдвиг q>, возникающий в чувствительном элементе между двумя ортогонально поляризованными световыми колебаниями под действием измеряемого сигнала, будет одновременно являться фазой гармонического низкочастотного колебания с частотой Q. Данный метод регистрации сигнала является универсальным для построения преобразователей физических полей, таких как электрическое и магнитное поля, температура, давление.

2. Проведена оптимизация оптической схемы с учетом влияния окружающей температуры на параметры фазовой пластинки. Показано, что для минимизации дополнительной погрешности измерителя необходимо оси фазовой пластинки Л/4 ориентировать под углом /г/4 к осям чувствительного элемента.

Показано, что температурный дрейф длины волны источника излучения приводит к значительной дополнительной погрешности измерения. Использование же узкополосных оптических фильтров позволяет уменьшить ее до величины ±0,06%.

3.Получено выражение для минимально регистрируемого фазового сдвига, исходя из параметров источников излучения. Показано, что порог чувствительности менее 3600 Па может быть достигнут при спектральной плотности относительного шума источника не более -74 дБ/Гц. Рассмотрено влияние нестабильности амплитудных значений интенсивности излучателей на линейность выходной характеристики преобразователя.

Исследованы инфранизкочастотные шумы источников оптического излучения, как одного из главных факторов, ограничивающих по-

рог чувствительности оптоэлектронного преобразователя поляриметрического типа при фазовом методе измерения сигнала.

4. Разработан алгоритм цифровой обработки измерительного сигнала преобразователя, позволяющий обеспечить необходимую точность, простоту реализации, высокую помехоустойчивость. Представлена функциональная схема измерительного блока устройства определения гидростатического давления.

5. Разработаны и исследованы опытные образцы оптоэлектронного преобразователя гидростатического давления. Проведены исследования линейности выходной характеристики оптоэлектронного преобразователя давления, экспериментальная оценка порога чувствительности, основной и дополнительной погрешности измерения преобразователя. Полученные результаты находятся в хорошем соответствии с теоретическими расчетами.

Результаты диссертационной работы использованы в НИР и ОКР и внедрены на предприятиях: ГУП «НАВИ-ДАЛС» (г. С.-Петербург), ОАО «Ленэнерго».

Список литературы по теме диссертации

1. Михайлов Б.В., Комаров И.Ю., Оробинский С.П., Перцовнч Г.Ю. Измерительный медицинский комплекс на основе волоконно-оптических датчиков,- Тезисы докладов III Всесоюзной Конференции «Применение лазеров в технологии и системах передачи и обработки информации», 1987, т.З, стр.100.

2. Григорьев В.А., Михайлов Б.В., Оробинский С.П. Исследование низкочастотного шума источников излучения. Радиотехнические и оптические системы связи.- Сборник научных трудов учебных институтов связи, Л.: ЛЭИС, 1988, стр. 168-169.

3. Григорьев В.А., Михайлов Б.В. и др. Волоконно-оптические датчики состояния контейнера НРП.- Тезисы докладов Y Всесоюзной Конференции «Волоконно-оптические системы передачи», М., 1988, секция 5, стр.63.

4. Быстров М.В., Григорьев В.А., Михайлов Б.В., Оробинский С.П. Чувствительный элемент волоконно-оптического датчика магнитного поля. Авторское свидетельство №1500103, 1989.

\

5. Grigor'ev V.A., Mikhailov B.V., Orobinsky S.P. Fiber-optic pressure sensor.- First International Soviet Fibre Optics and Telecommunications Conference, St.Petersburg, 1991, v.2, p. 107-109.

6. Grigor'ev V.A., Mikhailov B.V., Orobinsky S.P. Low frequency magnetic fields detection using a single-mode fiber interferometer.- First International Soviet Fibre Optics and Telecommunications Conference, St.Petersburg, 1991, v.2, p. 114-1 16.

7. Григорьев В.А., Михайлов Б.В., Мерцоиич Г.Ю. Фазовый метод измерения сигнала в датчиках поляриметрического типа.- Оптический журнал, 1994, №7, стр.75-76.

8. Grigor'ev V.A., Mikhailov B.V. Phase method of measuring a signal in fiber-optic birefringence-type sensors.- Optics Letters, 1994, v.19, №17, p.1367-1369.

9. Григорьев В.Л., Михайлов J».B. ((оный метод измерения сигнала в волоконно-оптических датчиках поляриметрического типа.- Журнал технической физики, 1995, т.65, вып.1, стр.157-162.

10. Grigor'ev V.A., 1Пп V.G., Mikhailov B.V., Remizov N.V. The polarization-independent optical isolator for single-mode optical fiber connections.- International Conference Gradient-Index Optics in Science and Engineering, Warsaw, Poland, 1995, 12-15 September, p.37-39.