Введение
Глава 1 Обзор принципов построения и примеры применения МСПИ в системах управления и контроля 12
1.1 Примеры применения МСПИ в системах управления и контроля 12
1.2 Обзор и сравнительный анализ принципов построения МСПИ 16
1.2.1 ВОЦАП на основе активных модуляторов 18
1.2.1.1 ВОЦАП со спектральным уплотнением каналов 18
1.2.1.2 Устройства на основе магнитооптических модуляторов 25
1.2.1.3 Устройства на основе фазовых модуляторов 25
1.2.2 МСПИ на основе пассивных модуляторов 26
1.3 Обзор принципов построения регулируемых оптических аттенюаторов...28
1.3.1 Регулируемые оптические аттенюаторы на основе осевого смещения световодов с применением упругих элементов 29
1.3.2 Регулируемый оптический аттенюатор на основе осевого смещения с помощью резьбовых соединений 33
1.3.3 Магнитоуправляемый регулируемый оптический аттенюатор 34
1.3.4 Регулируемый оптический аттенюатор на основе бокового смещения 35
Выводы по главе 1 36
2 Принципы построения МСПИ на основе ВОЦАП и устройств на их основе 38
2.1 Обобщенная структурная схема МСПИ на основе ВОЦАП 38
2.2 Обобщенная математическая модель МСПИ на основе ВОЦАП с суммированием весовых коэффициентов 39
2.3 Математическая модель обобщенной функциональной схемы МСПИ на основе АЦП параллельного преобразования 45
2.4 МСПИ на основе моноволоконных световодов и ЭНВ в виде набора щелевых диафрагм и растров 49
2.5 Секционированный МСПИ на основе малоразрядных ВОЦАП 52
2.6 МСПИ на основе призмы Порро 55
2.7 Преобразователь угол-код с МСПИ на основе призмы Порро 57
2.8 Волоконно-оптический преобразователь угол-код на двух МСПИ 60
2.9 Математическая модель ОЦПУ на основе двух МСПИ 65
2.10 Конструкция регулируемого ЭНВ с эксцентрично вращающимся экраном 67
2.11 Математическая модель регулируемого элемента назначения веса с вращающимся экраном 69
2.12 Математические модели элементов назначения веса ВОЦАП 76
2.12.1 Математическая модель аттенюатора на основе осевого рассогласования световодов 76
2.12.2 Аттенюатор на основе щелевых диафрагм 80
Выводы по главе 2 83
3 Исследование метрологических характеристик МСПИ 85
3.1Общая классификация доминирующих погрешностей преобразования 85
3.2 Анализ требований к погрешности весовых коэффициентов ЭНВ 86
3.3 Методика расчета допустимых инструментальных погрешностей изготовления ЭНВ 89
3.4 Анализ погрешности, вносимой аналоговой частью электронного блока 93
3.5 Оценка достоверности преобразования МСПИ 96
3.6 Методики автокоррекции погрешностей МСПИ 100
3.6.1Методика автокоррекции статической погрешности МСПИ 100
3.6.2 Методика коррекции динамической погрешности МСПИ 106
3.7 Методика оптимального выбора конструктивных параметров МСПИ 110
Результаты и выводы по главе 3 117
4 Конструктивные и схемотехнические особенности разработанных МСПИ 120
4.1 МСПИ на основе ЭНВ с переменными зазорами между жгутовыми световодами 120
4.2 Конструктивные особенности бинарного преобразователя перемещений на основе ЭНВ с переменной площадью диафрагмы 123
4.3 Конструкция «весового» переключателя оптических сигналов для МСПИ на основе планарного ответвителя с двоичным коэффициентом деления 125
4.4 Конструкция ЭНВ на основе вращающегося экрана 127
4.5 Экспериментальная установка для исследования ЭНВ с переменным коэффициентом передачи 130
4.6 Схемотехнические особенности МСПИ 133
4.6.1 Принципиальная схема МСПИ с коррекцией динамической погрешности 133
4.6.2 Описание функциональной схемы и конструкции макетного образца МСПИ 134
4.6.3 Принципиальная схема макетного образца МСПИ 136
4.7 Технические характеристики разработанных МСПИ 140
Результаты и выводы по главе 4 142
Основные результаты и выводы по работе 144
Перечень сокращений 146
Список литературы 148
Приложения 162
Приложение А – Принципиальная схема экспериментального образца МСПИ 162
Приложение Б – Акт о внедрении результатов кандидатской диссертации в ООО «Научно-производственный центр «Самара» 163
Приложение В – Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в учебный процесс 164
