Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Радиовысотомеры подразделяются относительно типа применяемого радиоизлучения и по способу его обработки: на группу с частотной модуляцией и группу с импульсной модуляцией. Радиовысотомеры частотной модуляции обладают диапазоном действия примерно до 1500 м, радиовысотомер излучает постоянные радиосигналы, которые обладают свойством изменения по заданному закону. При этом для определения высоты пользуются индикатором, указывающим на разность частот излучаемых и отраженных.

Приборы с импульсной модуляцией измеряют большие высоты, для них характерно излучение коротких импульсных радиосигналов. Нахождение высоты осуществляется с учетом измерения времени запаздывания отраженных радиоимпульсов при рассмотрении

радиоимпульсов, поступающих в приемник из передатчика радиовысотомера.

Первый радиовысотомер был создан в лаборатории Белла, представлен на суд публики 9 октября 1938 г. в г. Нью-Йорке.

Приборы с частотной модуляцией получили широкое применение для работы при заходе самолета на посадку, с импульсной модуляцией – используются в военной авиации, в космонавтике для подачи команды на произведение включения тормозного двигателя летательного аппарата на фиксированной высоте относительно поверхности планеты, для проведения аэрофотосъемки.

Радиодальномер

В радиодальномерах применяются электромагнитные колебания, в основе которых лежит следующее уравнение: S = vt /2, показывающее отношение измеряемого расстояния и скорости распространения электромагнитных колебаний вдоль измеряемой линии и обратно. Используются радиодальномеры при измерениях сравнительно больших расстояний и в навигации.

Радиозонд

Радиозонд – прибор, используемый для произведения метеорологических измерительных работ, направленных на комплексное зондирование атмосферы на высоте 30—35 км.

Радиозонд помещается в воздушный шар, который выпускается в свободный полет. В полете радиозонд автоматически отправляет радиосигналы о величине давления, температуре, влажности воздуха на землю. При подъеме на очень большую высоту воздушный шар лопается, а приборы, оснащенные парашютом, благополучно спускаются на землю. Радиозонд может использоваться несколько раз.

Измерение температуры современными метеорологическими радиозондами происходит в диапазоне от -80 °С до +50 °C, при этом допустимая погрешность составляет 1,8 °C. Относительная влажность измеряется в диапазоне 10—98%, предельная допустимая погрешность – 10% относительной влажности.

Радиометр

Радиометр представляет собой радиотехнический прибор, предназначенный для измерения радиоизлучения мощности.

Космические тела создают электромагнитное излучение, характеризуемое непрерывным частотным спектром в виде шума, определяемого как случайные по времени и амплитуде всплески электромагнитного поля. Антенна, настраиваемая на определенную частоту, выхватывает из непрерывного спектра сигнала небольшой интервальный отрезок частот, центр этого отрезка есть настраиваемая частота антенны. Затем сигнал отправляется на вход радиометра, где происходит смешивание частоты сигнала и частоты, которая направлена от генератора. При этом создается сочетательное колебание с промежуточной частотой, в основном представляющей собой разность смешиваемых частот. В связи с пропорциональностью амплитуды колебаний промежуточной частоты амплитуде смешиваемых колебаний происходит сохранение модуляции сигнала в колебаниях промежуточной частоты. Сигнал такой частоты увеличивается при помощи усилителя, полоса которого устанавливается как частоты, способные регистрироваться радиометром. Сигнал промежуточной частоты подвергается выпрямлению при помощи детектора, выделяющего постоянную составляющую, и его накопление производится интегрирующим приспособлением со свойственным временем интегрирования.

Затем сигнал отправляется на регистрирующее устройство, в качестве которого может служить самопишущий

вольтметр, обеспечивающий регистрацию трансформации регистрируемого сигнала, например, за время движения радиоисточника сквозь диаграмму направленности антенны. Для радиометра характерно рассмотрение рабочей длины волны, чувствительности, определяемой степенью шумов, соответствующей шумовой температуре на входе приемника, полосы усиливаемых частот, времени, за которое производится накопление сигнала. Радиометр употребляется для регистрации величины приращения антенной температуры, являющейся намного ниже температуры шумов, полученных на входе приемника.

В современные радиометры включают малошумные усилители высокой частоты, такие как параметрические усилители, усилители на туннельных диодах, мазеры, способные повышать чувствительность прибора и регистрировать приращение температуры на входе до сотых и тысячных долей.

Прибор относительно поставленной задачи подразделяется на спектральный радиометр, модуляционный радиометр, корреляционный и др.

Спектральный радиометр предназначен для проведения работ по рассмотрению радиоизлучения космических объектов относительно спектральных линий (например, в линиях излучения нейтрального водорода).

Модуляционный радиометр представляет собой модулятор, который поочередно подключает ко входу приемника антенну и ее эквивалент. При помощи модуляционного прибора в соединение с методом синхронного детектирования можно получить слабый полезный модулированный сигнал, который принимается антенной относительно сильного немодулированного шума приемного устройства.

Корреляционный радиометр благодаря коррелятору производит выделение полезного сигнала относительно некоррелированных, а следовательно, не объединенных друг с другом, намного превышающих шумов приемника.

Радиометр-дозиметр создан для нахождения мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения, предназначен для выполнения всевозможных исследований дозиметрического и радиометрического контроля окружающей среды, различных установок, также при его помощи производится контроль рабочих мест. Прибор прост, универсален и надежен, относится к категории носимых, обеспечивается блоками детектирования.

Оптический радиометр применяется для определения потока световой энергии, разработан на принципе теплового действия света.

Акустический радиометр используется для определения звукового давления.

Радиометр используется в качестве составной части радиотелескопа, для этого его подключают на выход антенны радиотелескопа.

Радиометр-дозиметр разработан для произведения измерения дозы мощности амбиентной эквивалентной дозы постоянного и импульсивного рентгеновского и гамма-излучения, плотности потока альфа-излучения и бета-излучения, дозы и мощности эквивалентной дозы нейтронного излучения, плотности потока гамма-излучения, потока мощности экспозиционной дозы гамма– излучения в скважинах и жидких средах. Также радиометр-дозиметр используется для нахождения и локализации радиоактивных источников, для создания радиационной съемки местности относительно географических координат с датчиком GPS, применяется и как пересчетное приспособление.

Радиометрический вакуумметр

Прибор для измерения полного давления, предел измерений соответствует 10—2 н/м². Относится к вакуумметрам, созданным на косвенных измерениях давления.

Радиометрический вакуумметр основан на радиометрическом эффекте. Состоит из двух по-разному нагретых пластинок, которые устанавливаются в разреженный газ, при этом появляются силы, которые уводят пластины на величину, пропорциональную давлению газа при расстоянии между ними менее длины свободного пробега молекул. Природа газа никоим образом не влияет на значения радиометрического вакуумметра.