В последующей модели AQA-680 (рис. 29) сканирование по строке и кадру выполняется вращающимися, пропускающими излучение призмами.
Входной объектив 1 приемной камеры со светосилой 1: 1,8, состоящий из трех кремниевых линз, фокусирует излучение от элемента объекта с расстояния от 0,95 м до бесконечности; при этом глубина резкости на расстоянии 2,5 м составляет 0,27 м. От объектива ИК излучение поступает на оптико-механическое сканирующее устройство, состоящее из двух пропускающих призм, которые вращаются от отдельных электродвигателей: кадровая 2 через прецизионный редуктор, строчная 3 — непосредственно через муфту. При вращении призм и использовании стандартного объектива поле зрения прибора 10 X 10°, дополнительные сменные объективы обеспечивают поле зрения 2 X 2, 25 X 25 и 40 X 40°. Мгновенный угол зрения (угловое разрешение), для основного объектива 1,3 мрад. Расходящийся пучок излучения преобразуется с помощью конденсорной линзы 4 в параллельный и проходит ряд. вспомогательных устройств, составляющих комплект прерывателя 5. Во время обратного хода по кадру принятое излучение прерывается алюминиевые обтюратором с полированными с задней стороны лопастями. Обтюратор вращается синхронно со сканирующей по кадру призмой. Во время перекрытия излучения ИК приемник подвергается воздействию собственного (отраженного от лопасти) излучения, и этот сигнал используется как опорным для предусилителя 9, поддерживающего постоянной составляющую выходного сигнала один раз за время кадра.
Рис. 29. Функциональная схема оптической головки тепловизора AGA-680
Для расширения диапазона температур обследуемых объектов предусмотрено ограничение пучка лучей с помощью диафрагмы 7. При полной светосиле объектива можно обследовать объекты с температурой от —30 до +190 °С. При минимальной диафрагме светосила объектива становится равной 1 : 14, что позволяет исследовать объекты с температурой до 850 СС. Уменьшение светосилы объектива сопровождается увеличением резкости, что создает преимущество при наблюдении распределения температуры протяженных объектов. В прерывателе предусмотрена также установка светофильтров 6. При использовании поглощающих серых фильтров можно исследовать объекты с температурой до 2000 °С.
На выходе комплекта прерывателя установлена линза 4, которая преобразует параллельный пучок лучей в сходящийся и фокусирует его на ИК приемнике 8 из InSb (фотовольтанческий); диаметр фоточувствительной площадки 0,35 мм, температурное разрешение тепловизора менее 0,2 °С. Особенностью ПИ является наличие трех охлаждаемых диафрагм и точная фиксация приемного элемента на хладопроводе, что позволило закрепить проекционную линзу непосредственно на приемнике. Предусилитель также установлен непосредственно на приемнике.
Конструкцией сканирующего узла камеры не предусмотрена синхронизация вертикальной и горизонтальной сканирующих призм, поэтому строки на экране ЭЛТ медленно перемещаются по экрану. Этим достигается непрерывность заполнения экрана изображением объекта, и темные промежутки между строками не выделяются так резко, как при жесткой синхронизации строчной и кадровой разверток, что особенно важно при фотографирований. Кроме того, применена вобуляция (размытие) строки от генератора сигналов частотой 600 кГц, что создает иллюзию бесстрочного растра.
Дальнейшее усовершенствование тепловизоров произведено на моделях AGA-750, AGA-720, AGA-780 и AGA-782. Сканирование излучения во всех модификациях осуществляется двумя вращающимися призмами. Основные Отличия от тепловизора AGA-680 — меньшие габаритные размеры приемной камеры и сканирующего устройства, повышение частоты кадров до 25 Гц, усложнение блоков усиления и обработки сигнала для увеличения скорости ft объема получаемой информации, увеличение числа вспомогательных устройств. Модели AGA-750, AGA-720 и AGA-728 являются малогабаритными вариантами основной модели AGA-780.
Рис. 30. Функциональная схема приемной камеры тепловизора AGA-780:
1 — усилитель сигнала температурной компенсации; 2 — приемник излучения; 3 — предусилитель; 4 — электронный ключ; 5 —сумматор; 6— переключатель выбора апертуры и фильтра; 7— терморезистор температурной компенсации; 8, 25 — двигатели строчной и кадровой сканирующих призм; 9, 10 — формирователь импульсов; 11, 22 — выходные усилители; 12, 20 — компенсаторы; 13 — блок контроля скорости строчной призмы; 14, 23 — призмы строчного и кадрового сканирования; 15, 24 — магнитные датчики строчной и кадровой синхронизации; 16, 27 — усилители; 17, 26 — триггерные усилители; 18, 21— счетчики деления импульсов; 19 — блок отслеживания скорости кадровой призмы; 28— цифровой фазовый детектор; 29 — объектив
Блоки приемной камеры идентичны для всех моделей и различаются в зависимости от области применения комплектом сменных объективов. Используется малогабаритный блок ВКУ с наиболее простой обработкой сигнала: представление сигнала на черно-белом экране в позитивном и негативном отображениях, две изотермы с отчетом уровня, переключатель чувствительности и регулировка «Уровень черного».
Наибольший интерес представляет базовая модель AGA-780. Для модели разработаны три варианта приемной камеры: коротковолновая с приемником излучения из InSb, длинноволновая с приемником из HgCdTe и двойная. Двойная камера действует одновременно с двумя черно-белыми индикаторами. Функциональная схема приемной камеры (рис. 30) аналогична схеме приемной камеры модели AGA-680 и содержит фокусирующий трехкомпонентный объектив, две пропускающие сканирующие призмы и прерыватель, конденсор из двух линз с промежуточной регулируемой диафрагмой и диск с фильтрами. Принятое от объекта излучение фокусируется на приемнике излучения 2. В длинноволновой приемной камере с фоторезистором из HgCdTe
используются только германиевые элементы оптической системы. Дополнительно введено предохранительное устройство контроля уровня жидкого азота в сосуде Дьюара ПИ, которое закрывает усилительный канал при определенном низком уровне азота, сигнализируя об 0т°м оператору. Двойная камера содержит два взаимосвязанных одиночных сканера, смонтированных вместе в одном корпусе. Введены два дополнительные устройства регулировки: вертикального уровня и параллакса, которые механически устанавливают вертикальное и горизонтальное положений сканирующих блоков так, чтобы они были направлены на один и тот же участок исследуемого объекта.
Основной вариант ВКУ с черно-белым кинескопом может быть выполнен в виде отдельного блока, либо смонтирован в стойке. Базовая модель AGA-780 выпускается со стойкой ВКУ, кроме основной индикаторного ВКУ с кинескопом, в стойку входят: блок теплового профиля, который позволяет воспроизводить построчный профиль или покадровый рельеф изображения; группа дополнительных вставных блоков для получения различной количественной информации из теплового сигнала. По принципу действия основное ВКУ аналогично предыдущим моделям. Предусмотрены калиброванное переключение чувствительности для разных температур объекта на девяти дискретных областях от 2 до 1000 и плавная регулировка постоянного уровня ручкой «Уровень черного». На переднюю панель выведены также ручки «Яркость» и «Контраст», позволяющие выделит» нужную область исследуемых температур. Переключателем «Способ работы» выбирают нормальное позитивное или негативное тепловое изображение, только изотермические области и шкалы серого. Предусмотрены две изотермы с регулируемыми шириной и уровнем изотерм. Размер изображения экране ВКУ 50 X 50 мм
Отличительной чертой тепловизоров модели AGA-780 является высокая стабильность сигнала, что обеспечивает большую точность и повторяемость измерений. Чтобы уменьшить уровень постоянного дрейфа, вызванного изменением температуры приемной камеры, применяет комбинированную схему привязки уровня и компенсации. Для повышения стабильности работы прибора использована также импульсная схема контроля скорости черезстрочное сканирование. Скоростью и регулировкой фазы двигателя кадрового сканирования управляет двигатель строчного сканирования так, чтобы выработать четыре чересстрочных поля.
Тепловизор AGA-780 в семействе быстродействующих приборов позволяет получить максимальную информацию об объекте, отличается высоким качеством изображения, наличием большого числа вспомогательных блоков и принадлежностей.
